JPH11234923A - 無停電電源装置 - Google Patents
無停電電源装置Info
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- JPH11234923A JPH11234923A JP10027021A JP2702198A JPH11234923A JP H11234923 A JPH11234923 A JP H11234923A JP 10027021 A JP10027021 A JP 10027021A JP 2702198 A JP2702198 A JP 2702198A JP H11234923 A JPH11234923 A JP H11234923A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
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- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用給電時には、電源電圧の変動に関わらず
交流安定化回路により安定した交流電圧を供給する。直
流中間回路をなくして装置を小型化、長寿命化する。 【解決手段】 交流電圧と蓄電池電圧とを切換える切換
スイッチ１と、その切換動作に応じ交流／交流または直
流／交流変換を行なう交流安定化回路２０とを備える。
交流安定化回路は、ダイオード１１〜１６及びスイッチ
ング素子５〜１０からなる３個の直列アームの並列回路
と、この回路に並列接続されたフィルタコンデンサ１７
と、交流リアクトル４とを有する。各切換接点が一方の
交流入力端子と蓄電池２とに接続された切換スイッチ１
の共通端子が交流リアクトル４を介し第１の直列アーム
の中間接続点に接続され、他方の交流入力端子が第２の
直列アームの中間接続点に接続される。第２、第３の直
列アームの各中間接続点が、交流フィルタ１８を介して
一対の交流出力端子に接続される。
交流安定化回路により安定した交流電圧を供給する。直
流中間回路をなくして装置を小型化、長寿命化する。 【解決手段】 交流電圧と蓄電池電圧とを切換える切換
スイッチ１と、その切換動作に応じ交流／交流または直
流／交流変換を行なう交流安定化回路２０とを備える。
交流安定化回路は、ダイオード１１〜１６及びスイッチ
ング素子５〜１０からなる３個の直列アームの並列回路
と、この回路に並列接続されたフィルタコンデンサ１７
と、交流リアクトル４とを有する。各切換接点が一方の
交流入力端子と蓄電池２とに接続された切換スイッチ１
の共通端子が交流リアクトル４を介し第１の直列アーム
の中間接続点に接続され、他方の交流入力端子が第２の
直列アームの中間接続点に接続される。第２、第３の直
列アームの各中間接続点が、交流フィルタ１８を介して
一対の交流出力端子に接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ用無
停電電源装置等の回路構成に関し、特に、商用電源が正
常な時は商用電源から、また、商用電源の異常時には蓄
電池から電力変換回路を通して負荷へ電力を供給するよ
うにした、いわゆる常時商用給電方式の無停電電源装置
に関する。
停電電源装置等の回路構成に関し、特に、商用電源が正
常な時は商用電源から、また、商用電源の異常時には蓄
電池から電力変換回路を通して負荷へ電力を供給するよ
うにした、いわゆる常時商用給電方式の無停電電源装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の常時商用給電方式の回路構成（単
線図）を図７に示す。この方式では、常時は交流入力端
子から入力される商用電源電圧を切換スイッチ１を介し
て交流出力端子から直接、出力させ、一方では、充電器
３により蓄電池２を充電して商用電源の異常に備えてい
る。商用電源に異常（停電、電圧低下・上昇等）が発生
すると、同時に切換スイッチ１をインバータ２１側へ切
換え、蓄電池２からインバータ２１を通して負荷に交流
電力を供給することにより、無停電化が実現されている
（雑誌「ＯＨＭ」１９８９年２月号、３３頁参照）
線図）を図７に示す。この方式では、常時は交流入力端
子から入力される商用電源電圧を切換スイッチ１を介し
て交流出力端子から直接、出力させ、一方では、充電器
３により蓄電池２を充電して商用電源の異常に備えてい
る。商用電源に異常（停電、電圧低下・上昇等）が発生
すると、同時に切換スイッチ１をインバータ２１側へ切
換え、蓄電池２からインバータ２１を通して負荷に交流
電力を供給することにより、無停電化が実現されている
（雑誌「ＯＨＭ」１９８９年２月号、３３頁参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の無停電
電源装置においては、常時商用給電時に切換スイッチ１
を通して負荷に直接、給電する構成であるため、以下の
問題があった。 （１）商用電源の電圧変動が負荷へ直接加わるため、商
用電源の異常をいかに正確に検出して早くインバータ２
１側へ切り換えるかが課題となっている。すなわち、商
用電源の電圧変動が負荷に加わるのをいかに少なくする
かが課題である。 （２）充電器３とインバータ２１とから構成される電力
変換回路が交流／直流変換回路（コンバータ）と直流／
交流変換回路（インバータ）とから構成されていて直流
中間回路を持つため、電解コンデンサが必要不可欠とな
り、装置が大型化すると共にコンデンサの寿命を考慮し
なくてはならない。
電源装置においては、常時商用給電時に切換スイッチ１
を通して負荷に直接、給電する構成であるため、以下の
問題があった。 （１）商用電源の電圧変動が負荷へ直接加わるため、商
用電源の異常をいかに正確に検出して早くインバータ２
１側へ切り換えるかが課題となっている。すなわち、商
用電源の電圧変動が負荷に加わるのをいかに少なくする
かが課題である。 （２）充電器３とインバータ２１とから構成される電力
変換回路が交流／直流変換回路（コンバータ）と直流／
交流変換回路（インバータ）とから構成されていて直流
中間回路を持つため、電解コンデンサが必要不可欠とな
り、装置が大型化すると共にコンデンサの寿命を考慮し
なくてはならない。
【０００４】そこで本発明は、常時商用給電時には商用
電源の電圧変動が負荷に直接影響せず、しかも蓄電池に
よる給電時には直流中間回路を用いない構成として、負
荷に対する供給電圧の安定化、装置の小型化及び寿命の
延長を可能にした無停電電源装置を提供しようとするも
のである。
電源の電圧変動が負荷に直接影響せず、しかも蓄電池に
よる給電時には直流中間回路を用いない構成として、負
荷に対する供給電圧の安定化、装置の小型化及び寿命の
延長を可能にした無停電電源装置を提供しようとするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、商用給電時には交流チョッパ等を用い
た交流安定化回路を通して負荷に供給すると共に、商用
電源の停電時には交流安定化回路の交流入力側に蓄電池
を接続し、蓄電池の直流電圧を交流電圧に変換して負荷
に供給する。つまり、常時は交流安定化回路により商用
電源の電圧を安定化して交流電圧を得、また、商用電源
の停電時には交流安定化回路をインバータ動作させて負
荷に交流電圧を供給するものである。
に、本発明では、商用給電時には交流チョッパ等を用い
た交流安定化回路を通して負荷に供給すると共に、商用
電源の停電時には交流安定化回路の交流入力側に蓄電池
を接続し、蓄電池の直流電圧を交流電圧に変換して負荷
に供給する。つまり、常時は交流安定化回路により商用
電源の電圧を安定化して交流電圧を得、また、商用電源
の停電時には交流安定化回路をインバータ動作させて負
荷に交流電圧を供給するものである。
【０００６】すなわち、請求項１記載の発明は、交流電
圧の正常・異常に応じて交流電圧と蓄電池の直流電圧と
を切り換えて出力する切換スイッチと、この切換スイッ
チの出力側に接続され、該切換スイッチの切換動作に応
じて交流／交流変換または直流／交流変換を行って交流
電圧を出力する交流安定化回路と、を備えたものであ
る。
圧の正常・異常に応じて交流電圧と蓄電池の直流電圧と
を切り換えて出力する切換スイッチと、この切換スイッ
チの出力側に接続され、該切換スイッチの切換動作に応
じて交流／交流変換または直流／交流変換を行って交流
電圧を出力する交流安定化回路と、を備えたものであ
る。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の無
停電電源装置において、前記交流安定化回路は、ダイオ
ードがそれぞれ逆並列接続された半導体スイッチング素
子を２個直列接続してなる第１〜第３の直列アームの並
列回路と、これらの並列回路に並列接続されたフィルタ
コンデンサと、第１の直列アームの中間接続点に一端が
接続された交流リアクトルとを備え、各切換接点が一方
の交流入力端子と蓄電池とに接続された切換スイッチの
共通端子が前記交流リアクトルの他端に接続され、他方
の交流入力端子が第２の直列アームの中間接続点に接続
されると共に、第２の直列アームの中間接続点と第３の
直列アームの中間接続点とが出力交流フィルタを介して
一対の交流出力端子に接続されていることを特徴とす
る。
停電電源装置において、前記交流安定化回路は、ダイオ
ードがそれぞれ逆並列接続された半導体スイッチング素
子を２個直列接続してなる第１〜第３の直列アームの並
列回路と、これらの並列回路に並列接続されたフィルタ
コンデンサと、第１の直列アームの中間接続点に一端が
接続された交流リアクトルとを備え、各切換接点が一方
の交流入力端子と蓄電池とに接続された切換スイッチの
共通端子が前記交流リアクトルの他端に接続され、他方
の交流入力端子が第２の直列アームの中間接続点に接続
されると共に、第２の直列アームの中間接続点と第３の
直列アームの中間接続点とが出力交流フィルタを介して
一対の交流出力端子に接続されていることを特徴とす
る。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の無
停電電源装置において、前記交流安定化回路は、ダイオ
ードがそれぞれ逆並列接続された半導体スイッチング素
子を２個直列接続してなる第１〜第３の直列アームの並
列回路と、これらの並列回路に並列接続されたフィルタ
コンデンサと、第１の直列アームの中間接続点に一端が
接続された交流リアクトルとを備え、各切換接点が一方
の交流入力端子と蓄電池とに接続された切換スイッチの
共通端子が前記交流リアクトルの他端に接続され、他方
の交流入力端子が第２の直列アームの中間接続点に接続
されると共に、第２の直列アームの中間接続点と第３の
直列アームの中間接続点とが一対の交流出力端子に接続
されていることを特徴とする。
停電電源装置において、前記交流安定化回路は、ダイオ
ードがそれぞれ逆並列接続された半導体スイッチング素
子を２個直列接続してなる第１〜第３の直列アームの並
列回路と、これらの並列回路に並列接続されたフィルタ
コンデンサと、第１の直列アームの中間接続点に一端が
接続された交流リアクトルとを備え、各切換接点が一方
の交流入力端子と蓄電池とに接続された切換スイッチの
共通端子が前記交流リアクトルの他端に接続され、他方
の交流入力端子が第２の直列アームの中間接続点に接続
されると共に、第２の直列アームの中間接続点と第３の
直列アームの中間接続点とが一対の交流出力端子に接続
されていることを特徴とする。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の無
停電電源装置において、前記交流安定化回路は、ダイオ
ードがそれぞれ逆並列接続された半導体スイッチング素
子を２個直列接続してなる第１〜第３の直列アームの並
列回路と、第１の直列アームの中間接続点に一端が接続
された交流リアクトルとを備え、各切換接点が一方の交
流入力端子と蓄電池とに接続された切換スイッチの共通
端子が前記交流リアクトルの他端に接続され、他方の交
流入力端子が第２の直列アームの中間接続点、フィルタ
コンデンサの一端及び一方の交流出力端子に接続される
と共に、第３の直列アームの中間接続点がフィルタコン
デンサの他端及び他方の交流出力端子に接続されている
ことを特徴とする。
停電電源装置において、前記交流安定化回路は、ダイオ
ードがそれぞれ逆並列接続された半導体スイッチング素
子を２個直列接続してなる第１〜第３の直列アームの並
列回路と、第１の直列アームの中間接続点に一端が接続
された交流リアクトルとを備え、各切換接点が一方の交
流入力端子と蓄電池とに接続された切換スイッチの共通
端子が前記交流リアクトルの他端に接続され、他方の交
流入力端子が第２の直列アームの中間接続点、フィルタ
コンデンサの一端及び一方の交流出力端子に接続される
と共に、第３の直列アームの中間接続点がフィルタコン
デンサの他端及び他方の交流出力端子に接続されている
ことを特徴とする。
【００１０】なお、上記各発明において、交流入力電圧
の正常時にはこれを充電器により直流電圧に変換して蓄
電池を充電することが望ましく、その場合には充電器
が、交流入力端子や交流出力端子あるいは第１〜第３の
直列アームの並列回路の一端と蓄電池との間に接続され
る。
の正常時にはこれを充電器により直流電圧に変換して蓄
電池を充電することが望ましく、その場合には充電器
が、交流入力端子や交流出力端子あるいは第１〜第３の
直列アームの並列回路の一端と蓄電池との間に接続され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って各発明の実施形
態を説明する。まず、図１に、請求項１記載の発明の実
施形態を単線図により示す。図１において、切換スイッ
チ１の一方の切換接点は交流入力端子に接続され、他方
の切換接点は充電器（交流／直流変換回路）３を介して
交流入力端子に接続されている。充電器３の直流出力側
には蓄電池２が接続されていると共に、切換スイッチ１
の出力側には交流安定化回路２０が接続され、その出力
側が交流出力端子に接続されている。
態を説明する。まず、図１に、請求項１記載の発明の実
施形態を単線図により示す。図１において、切換スイッ
チ１の一方の切換接点は交流入力端子に接続され、他方
の切換接点は充電器（交流／直流変換回路）３を介して
交流入力端子に接続されている。充電器３の直流出力側
には蓄電池２が接続されていると共に、切換スイッチ１
の出力側には交流安定化回路２０が接続され、その出力
側が交流出力端子に接続されている。
【００１２】このような構成において、交流入力端子に
接続されている商用電源の正常（健全）時には、商用電
源の電圧は切換スイッチ１及び交流安定化回路２０を介
して装置の交流出力電圧に変換される。このとき、蓄電
池２は充電器３により充電されている。また、商用電源
に停電や電圧低下・上昇等の異常が生じた場合には、切
換スイッチ１は蓄電池２側へ切り換えられ、同時に交流
安定化回路２０はインバータ動作して交流電圧を出力す
る。このような構成において、切換スイッチ１は機械式
スイッチや半導体スイッチで構成できることは言うまで
もない。この実施形態では、充電器３を交流入力端子と
蓄電池２との間に接続してあるが、交流安定化回路２０
の入力側や出力側と蓄電池２との間に接続しても良い。
接続されている商用電源の正常（健全）時には、商用電
源の電圧は切換スイッチ１及び交流安定化回路２０を介
して装置の交流出力電圧に変換される。このとき、蓄電
池２は充電器３により充電されている。また、商用電源
に停電や電圧低下・上昇等の異常が生じた場合には、切
換スイッチ１は蓄電池２側へ切り換えられ、同時に交流
安定化回路２０はインバータ動作して交流電圧を出力す
る。このような構成において、切換スイッチ１は機械式
スイッチや半導体スイッチで構成できることは言うまで
もない。この実施形態では、充電器３を交流入力端子と
蓄電池２との間に接続してあるが、交流安定化回路２０
の入力側や出力側と蓄電池２との間に接続しても良い。
【００１３】図２に、請求項２記載の発明の実施形態を
示す。この実施形態は、図１における交流安定化回路２
０として交流チョッパ２０Ａを用いたものである。交流
チョッパ２０Ａにおいて、半導体スイッチング素子（Ｍ
ＯＳＦＥＴ）５，６にダイオード１１，１２を各々逆並
列接続して第１の直列アームを構成し、同様にしてスイ
ッチング素子７，８及びダイオード１３，１４により第
２の直列アームを構成すると共に、スイッチング素子
９，１０及びダイオード１５，１６により第３の直列ア
ームを構成している。そして、これら第１〜第３の直列
アームを並列接続してその並列回路の両端にフィルタコ
ンデンサ１７を接続すると共に、第１の直列アームの中
間接続点に交流リアクトル４の一端が接続されている。
示す。この実施形態は、図１における交流安定化回路２
０として交流チョッパ２０Ａを用いたものである。交流
チョッパ２０Ａにおいて、半導体スイッチング素子（Ｍ
ＯＳＦＥＴ）５，６にダイオード１１，１２を各々逆並
列接続して第１の直列アームを構成し、同様にしてスイ
ッチング素子７，８及びダイオード１３，１４により第
２の直列アームを構成すると共に、スイッチング素子
９，１０及びダイオード１５，１６により第３の直列ア
ームを構成している。そして、これら第１〜第３の直列
アームを並列接続してその並列回路の両端にフィルタコ
ンデンサ１７を接続すると共に、第１の直列アームの中
間接続点に交流リアクトル４の一端が接続されている。
【００１４】前記交流リアクトル４の他端は、切換スイ
ッチ１の共通端子及び一方の切換接点を介して一方の交
流入力端子に接続されている。また、第２の直列アーム
の中間接続点には他方の交流入力端子と出力交流フィル
タ１８の一方の入力端子が接続され、更に、第３の直列
アームの中間接続点には出力交流フィルタ１８の他方の
入力端子がそれぞれ接続されている。なお、出力交流フ
ィルタ１８はリアクトル及びコンデンサから構成されて
いる。切換スイッチ１の他方の切換接点と第１〜第３の
直列アームの一方の共通接続点との間には蓄電池２が接
続され、第１〜第３の直列アームの他方の共通接続点と
蓄電池２との間には充電器３がそれぞれ接続されてい
る。
ッチ１の共通端子及び一方の切換接点を介して一方の交
流入力端子に接続されている。また、第２の直列アーム
の中間接続点には他方の交流入力端子と出力交流フィル
タ１８の一方の入力端子が接続され、更に、第３の直列
アームの中間接続点には出力交流フィルタ１８の他方の
入力端子がそれぞれ接続されている。なお、出力交流フ
ィルタ１８はリアクトル及びコンデンサから構成されて
いる。切換スイッチ１の他方の切換接点と第１〜第３の
直列アームの一方の共通接続点との間には蓄電池２が接
続され、第１〜第３の直列アームの他方の共通接続点と
蓄電池２との間には充電器３がそれぞれ接続されてい
る。
【００１５】上記構成において、商用電源による交流入
力電圧が所定の電圧より低い場合には、第２、第３の直
列アームのスイッチング素子７〜１０を交流入力電圧の
周波数でオンオフさせ、第１の直列アームのスイッチン
グ素子５，６を高周波でオンオフさせる。これにより、
フィルタコンデンサ１７には、図６に示すような、振幅
が交流入力電圧より大きい単相全波整流波形が得られ
る。この単相全波整流波形の電圧が零の点でスイッチン
グ素子７〜１０のオンオフを切り換えることにより、交
流出力端子からは正弦波の交流電圧が得られる。ここ
で、交流フィルタ１８は高周波のリプルを除去する役割
を果たす。
力電圧が所定の電圧より低い場合には、第２、第３の直
列アームのスイッチング素子７〜１０を交流入力電圧の
周波数でオンオフさせ、第１の直列アームのスイッチン
グ素子５，６を高周波でオンオフさせる。これにより、
フィルタコンデンサ１７には、図６に示すような、振幅
が交流入力電圧より大きい単相全波整流波形が得られ
る。この単相全波整流波形の電圧が零の点でスイッチン
グ素子７〜１０のオンオフを切り換えることにより、交
流出力端子からは正弦波の交流電圧が得られる。ここ
で、交流フィルタ１８は高周波のリプルを除去する役割
を果たす。
【００１６】また、交流入力電圧が所定の電圧より高い
場合には、第１、第２の直列アームのスイッチング素子
５〜８を交流入力電圧の周波数でオンオフさせ、第３の
直列アームのスイッチング素子９，１０を高周波でオン
オフさせる。このとき、フィルタコンデンサ１７には、
交流入力電圧とほぼ等しい振幅の単相全波整流波形の電
圧が現れ、交流フィルタ１８の出力側には交流入力電圧
より振幅の小さい正弦波の交流電圧が得られる。なお、
商用電源の正常時には、交流／直流変換を行う充電器３
により蓄電池２が充電されている。本実施形態によれ
ば、交流入力電圧が変動しても交流出力端子からは安定
した正弦波形の交流電圧を得ることができる。
場合には、第１、第２の直列アームのスイッチング素子
５〜８を交流入力電圧の周波数でオンオフさせ、第３の
直列アームのスイッチング素子９，１０を高周波でオン
オフさせる。このとき、フィルタコンデンサ１７には、
交流入力電圧とほぼ等しい振幅の単相全波整流波形の電
圧が現れ、交流フィルタ１８の出力側には交流入力電圧
より振幅の小さい正弦波の交流電圧が得られる。なお、
商用電源の正常時には、交流／直流変換を行う充電器３
により蓄電池２が充電されている。本実施形態によれ
ば、交流入力電圧が変動しても交流出力端子からは安定
した正弦波形の交流電圧を得ることができる。
【００１７】更に、交流入力電圧が所定値以上に変動し
た場合や停電時等には、切換スイッチ１を蓄電池２側へ
切り換え、第２、第３の直列アームのスイッチング素子
７〜１０を交流入力電圧の周波数でオンオフさせ、第１
の直列アームのスイッチング素子５，６を高周波でオン
オフさせる。これにより、フィルタコンデンサ１７には
図６のフィルタコンデンサ電圧波形とほぼ同じ波形が得
られ、交流フィルタ１８を通すことにより交流出力端子
からは正弦波の交流電圧を得ることができる。つまり、
交流チョッパ２０Ａはインバータ動作することになり、
無停電化が可能になる。上記構成において、切換スイッ
チ１として機械式スイッチや半導体スイッチを使用でき
ることは言うまでもない。また、充電器３は交流入力端
子や交流出力端子等と蓄電池２との間に挿入することも
できる。
た場合や停電時等には、切換スイッチ１を蓄電池２側へ
切り換え、第２、第３の直列アームのスイッチング素子
７〜１０を交流入力電圧の周波数でオンオフさせ、第１
の直列アームのスイッチング素子５，６を高周波でオン
オフさせる。これにより、フィルタコンデンサ１７には
図６のフィルタコンデンサ電圧波形とほぼ同じ波形が得
られ、交流フィルタ１８を通すことにより交流出力端子
からは正弦波の交流電圧を得ることができる。つまり、
交流チョッパ２０Ａはインバータ動作することになり、
無停電化が可能になる。上記構成において、切換スイッ
チ１として機械式スイッチや半導体スイッチを使用でき
ることは言うまでもない。また、充電器３は交流入力端
子や交流出力端子等と蓄電池２との間に挿入することも
できる。
【００１８】図３は、請求項３記載の発明の実施形態で
ある。図２との違いは、交流出力回路に交流フィルタ１
８がないことである。この構成において、交流入力電圧
が所定値以下に低下した場合には、図２と同様に第２、
第３の直列アームのスイッチング素子７〜１０を交流入
力電圧の周波数でオンオフさせ、第１の直列アームのス
イッチング素子５，６を高周波でオンオフさせることに
より、図６に示す波形のように昇圧動作させることがで
きる。但し、交流入力電圧が所定値以上に上昇した場合
に降圧動作させることはできない。
ある。図２との違いは、交流出力回路に交流フィルタ１
８がないことである。この構成において、交流入力電圧
が所定値以下に低下した場合には、図２と同様に第２、
第３の直列アームのスイッチング素子７〜１０を交流入
力電圧の周波数でオンオフさせ、第１の直列アームのス
イッチング素子５，６を高周波でオンオフさせることに
より、図６に示す波形のように昇圧動作させることがで
きる。但し、交流入力電圧が所定値以上に上昇した場合
に降圧動作させることはできない。
【００１９】図４は、請求項４記載の発明の実施形態で
ある。図３との違いは、フィルタコンデンサ１９を交流
出力回路に設けた点であり、スイッチング素子５〜１０
及びダイオード１１〜１６からなる第１〜第３の直列ア
ームによって交流チョッパ２０Ｂが構成されている。こ
の回路の動作は図３と同様であるが、スイッチング素子
７〜１０を流れる電流波形のリプルは大きくなる。
ある。図３との違いは、フィルタコンデンサ１９を交流
出力回路に設けた点であり、スイッチング素子５〜１０
及びダイオード１１〜１６からなる第１〜第３の直列ア
ームによって交流チョッパ２０Ｂが構成されている。こ
の回路の動作は図３と同様であるが、スイッチング素子
７〜１０を流れる電流波形のリプルは大きくなる。
【００２０】図５は、請求項２記載の発明の別の実施形
態であり、図２の実施形態との違いは蓄電池２及び充電
器３の接続方法である。すなわち、図２の実施形態にお
いてフィルタコンデンサ１７の一端（第１〜第３の直列
アームの並列回路の一端）に蓄電池２の負極を接続し、
その正極を充電器３を介してフィルタコンデンサ１７の
他端（同並列回路の他端）に接続していたものを、図５
の実施形態では、フィルタコンデンサ１７の他端に蓄電
池２の正極を接続し、その負極を充電器３を介してフィ
ルタコンデンサ１７の一端に接続してある。この回路全
体の動作としては、図２の実施形態と同じである。図
３、図４の実施形態についても、蓄電池２の充電回路を
同様の構成に変形することができる。
態であり、図２の実施形態との違いは蓄電池２及び充電
器３の接続方法である。すなわち、図２の実施形態にお
いてフィルタコンデンサ１７の一端（第１〜第３の直列
アームの並列回路の一端）に蓄電池２の負極を接続し、
その正極を充電器３を介してフィルタコンデンサ１７の
他端（同並列回路の他端）に接続していたものを、図５
の実施形態では、フィルタコンデンサ１７の他端に蓄電
池２の正極を接続し、その負極を充電器３を介してフィ
ルタコンデンサ１７の一端に接続してある。この回路全
体の動作としては、図２の実施形態と同じである。図
３、図４の実施形態についても、蓄電池２の充電回路を
同様の構成に変形することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、常時は交
流チョッパ等からなる交流安定化回路により交流入力電
圧を安定化して装置の交流出力電圧を得ているので、電
源電圧が変動しても負荷には安定した交流電圧が供給さ
れる。また、電源電圧が極めて大きくなったり停電した
場合でも交流安定化回路のインバータ動作により安定し
た交流電圧が出力されるので、従来方式に比べて、切換
スイッチを頻繁に蓄電池側へ切り換える必要がなくな
り、蓄電池からの放電回数が減少して安定な動作を実現
することができる。更に、交流安定化回路は交流チョッ
パのように直流中間回路を必要としない構成で実現でき
るため、電解コンデンサのごとく大型で寿命の限られた
部品が不要となり、装置の小型化と長寿命化が達成され
る。
流チョッパ等からなる交流安定化回路により交流入力電
圧を安定化して装置の交流出力電圧を得ているので、電
源電圧が変動しても負荷には安定した交流電圧が供給さ
れる。また、電源電圧が極めて大きくなったり停電した
場合でも交流安定化回路のインバータ動作により安定し
た交流電圧が出力されるので、従来方式に比べて、切換
スイッチを頻繁に蓄電池側へ切り換える必要がなくな
り、蓄電池からの放電回数が減少して安定な動作を実現
することができる。更に、交流安定化回路は交流チョッ
パのように直流中間回路を必要としない構成で実現でき
るため、電解コンデンサのごとく大型で寿命の限られた
部品が不要となり、装置の小型化と長寿命化が達成され
る。
【図１】請求項１記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
ある。
【図２】請求項２記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
ある。
【図３】請求項３記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
ある。
【図４】請求項４記載の発明の実施形態を示す回路図で
ある。
ある。
【図５】請求項２記載の発明の別の実施形態を示す回路
図である。
図である。
【図６】実施形態における交流入力電圧及びフィルタコ
ンデンサ電圧の波形図である。
ンデンサ電圧の波形図である。
【図７】従来技術を示す回路図である。
１ 切換スイッチ ２ 蓄電池 ３ 充電器 ４ 交流リアクトル ５〜１０ 半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ） １１〜１６ ダイオード １７，１９ フィルタコンデンサ １８ 交流フィルタ ２０ 交流安定化回路 ２０Ａ，２０Ｂ 交流チョッパ ２１ インバータ
Claims (4)
- 【請求項１】 交流電圧と蓄電池の直流電圧とを切り換
えて出力する切換スイッチと、 この切換スイッチの出力側に接続され、その切換動作に
応じて交流／交流変換または直流／交流変換を行って交
流電圧を出力する交流安定化回路と、 を備えたことを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の無停電電源装置におい
て、 前記交流安定化回路は、ダイオードがそれぞれ逆並列接
続された半導体スイッチング素子を２個直列接続してな
る第１〜第３の直列アームの並列回路と、これらの並列
回路に並列接続されたフィルタコンデンサと、第１の直
列アームの中間接続点に一端が接続された交流リアクト
ルとを備え、 各切換接点が一方の交流入力端子と蓄電池とに接続され
た切換スイッチの共通端子が前記交流リアクトルの他端
に接続され、他方の交流入力端子が第２の直列アームの
中間接続点に接続されると共に、第２の直列アームの中
間接続点と第３の直列アームの中間接続点とが出力交流
フィルタを介して一対の交流出力端子に接続されている
ことを特徴とする無停電電源装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の無停電電源装置におい
て、 前記交流安定化回路は、ダイオードがそれぞれ逆並列接
続された半導体スイッチング素子を２個直列接続してな
る第１〜第３の直列アームの並列回路と、これらの並列
回路に並列接続されたフィルタコンデンサと、第１の直
列アームの中間接続点に一端が接続された交流リアクト
ルとを備え、 各切換接点が一方の交流入力端子と蓄電池とに接続され
た切換スイッチの共通端子が前記交流リアクトルの他端
に接続され、他方の交流入力端子が第２の直列アームの
中間接続点に接続されると共に、第２の直列アームの中
間接続点と第３の直列アームの中間接続点とが一対の交
流出力端子に接続されていることを特徴とする無停電電
源装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の無停電電源装置におい
て、 前記交流安定化回路は、ダイオードがそれぞれ逆並列接
続された半導体スイッチング素子を２個直列接続してな
る第１〜第３の直列アームの並列回路と、第１の直列ア
ームの中間接続点に一端が接続された交流リアクトルと
を備え、 各切換接点が一方の交流入力端子と蓄電池とに接続され
た切換スイッチの共通端子が前記交流リアクトルの他端
に接続され、他方の交流入力端子が第２の直列アームの
中間接続点、フィルタコンデンサの一端及び一方の交流
出力端子に接続されると共に、第３の直列アームの中間
接続点がフィルタコンデンサの他端及び他方の交流出力
端子に接続されていることを特徴とする無停電電源装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10027021A JP2940536B1 (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 無停電電源装置 |
| US09/227,536 US6104104A (en) | 1998-02-09 | 1999-01-11 | Uninterruptible power supply apparatus |
| DE19904851A DE19904851B4 (de) | 1998-02-09 | 1999-02-05 | Unterbrechungsfreies Stromversorgungsgerät |
| CN99102353A CN1104076C (zh) | 1998-02-09 | 1999-02-09 | 不间断电源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10027021A JP2940536B1 (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 無停電電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2940536B1 JP2940536B1 (ja) | 1999-08-25 |
| JPH11234923A true JPH11234923A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12209444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10027021A Expired - Lifetime JP2940536B1 (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 無停電電源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6104104A (ja) |
| JP (1) | JP2940536B1 (ja) |
| CN (1) | CN1104076C (ja) |
| DE (1) | DE19904851B4 (ja) |
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| KR100767457B1 (ko) | 2006-05-26 | 2007-10-17 | 한국전기연구원 | 비선형 부하에 연결되는 무정전 전원공급장치의 출력필터 |
| JP2009131122A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | 無停電電源装置 |
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| TWI377762B (en) * | 2008-01-23 | 2012-11-21 | Delta Electronics Inc | Uninterruptible power supply module |
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1998
- 1998-02-09 JP JP10027021A patent/JP2940536B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-11 US US09/227,536 patent/US6104104A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-05 DE DE19904851A patent/DE19904851B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-09 CN CN99102353A patent/CN1104076C/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2940536B1 (ja) | 1999-08-25 |
| US6104104A (en) | 2000-08-15 |
| CN1226099A (zh) | 1999-08-18 |
| DE19904851B4 (de) | 2008-12-04 |
| DE19904851A1 (de) | 1999-08-12 |
| CN1104076C (zh) | 2003-03-26 |
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