JPS62178127A - 電力供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータ等から成る負荷回路に無停電で電
力供給する場合に好適な電力供給装置に関する。 〔従来の技術〕 負荷にインパータン介して電流ン供給し、９荷が過電流
状態になった時には負荷に商用１！ＩＥ源を接続し、イ
ンバータと商用電伸との両方ン澹荷に接続した状態にす
る電力供給方式は例えば特開昭５７−１７７２３２号公
報で公知である。この柵の力弐馨とれば１例えば負荷に
整流平滑回路のコンデンサが含すれているために突入電
流が流れても％を律容量の太き（・商用電涼馨接続する
ことにより、十分な電流ン流丁ことが可能になり、電圧
の大幅な変動ン防出することができる。また、負荷にヒ
ユーズ、ブレーカ等の回路遮断装置が設けられて−・る
場合において負荷短絡等の異常状態が生じた時に、もし
、インバータのみで電力供給ン粘続すると、十分な電流
ン供給することが不可症になり、回路遮断装置馨動作さ
ぜることが不能になる場合があるが、上記方式に従って
商用電源ン接続すると、十分な電流供給が可能になり１
回路遮断装置が動作し、巽富貴荷がインバータから切り
離される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、従来の過電流検出は、電流波形のピークが一
定の過電流レベルン越えたことχ検出するように椿成さ
れて〜・る。もし、負荷電流が常に正弦波又は一定の波
形ケ有し℃いれば、従来のピーク検出方式であってもさ
ほど問題が生じない。 しかし、負荷電流の波形ＦＩｌｌち波高率が常に一定で
あるとは限らず１種々変化し、もし負荷電流の波高率が
１ｌｉｌＩ（・場合には、負荷電流の実効値が定格内に
あっても商用電源が負荷に接続され、インバータのみに
よる定電圧供給が中断される。逆に負荷電流の波高率が
低い場合には、負荷電流の実効値が定格ケ越え、インバ
ータが垂下（出力電圧低下］状態になっているのにもか
かわらず、商用電源が負荷に接続されす、出力電圧が低
下すると（・う現象が生じる。商用電詠ン接続する過電
流レベルヶ実効値で検出することが考えられるが、この
波高率の高い負荷電流が流れた時に商用電源’！−負荷
に接続することができす、出力電圧が低下する。 そこで１本発明の目的は、商用ｍ源の９荷に対する接続
ケ制限し、インバータを有効に利用して電力供給７行う
ことができる単相又は多相の電力供給装＆ケ提供するこ
とにある。 〔問題虞ン解決するための手段〕 上記問題点を解決し、上記目的ン逮成するために本発明
の電力供給装置は、負荷に接続されたインパータン含む
他に、過電流時に負荷に商用ｉ源を接続するスイッチケ
含λ、更に負荷電流のピークが所定の過電流ピークレベ
ル周上の時に商用電源Ｙ負荷に接続し、且ら負荷電流の
実効値が所定の過電流実効値レベル鉤止の時にも商用電
源χ負荷に接続するようにスイッチ馨制御する回路ン有
するＯ 〔作　用〕 負荷電流がｒ９ｒ定の過電流ピークレベルと所定の過電
流実効値レベルとのいずれにも応答して商用ＩＥ詠が負
荷に接続される。このため、過電流ピークレベルを高く
設定することが可能になり、時間幅が狭く℃ビーク値が
さほど高くない過電流時には商用電源が負荷に接続され
ず、インバータによる電力供給が継続される。従って、
インバータによる定電圧供給が不要に中断されることが
なくなる。−刀、ピーク値が低く℃も時間幅が広い過電
流（実効値の太き（・過電流）が流れた時に商用電源が
負荷に接続される。このため、インバータが過負荷にな
ることに基づく電圧低下χ防止し＊を力供給が可能にな
る。 〔実施例〕 次に、不発明の実励例に係わる電力併給装置ン第１図〜
第３図によつ℃説明する。第１因において、商用′１詠
端子（１）に接続された整流器（２）は、電池（３）及
びインバータ（４）の直流電像として働く。インバータ
（４）はライン（５）によつ℃商用電源端子に接＆され
、商用電源に同期し℃近但正弦波交流ン出力する。イン
バータ（４）の出力ライン（６）はスイッチ（７）を介
し″ｃ角荷（ロ）路（８）に接続されＣ（・る。負荷回
路（８）　Ｙ　ｍ成する複数の％　？＃Ｉ（８ａ）（＋
４ｂ）（ＨＣ）は整流ダイオード（９）と平滑コンデン
サα〔とを介し″′ｃ＠流角荷に電力供給する。また各
負荷（８ａ）〜（８Ｃ）に直列に過ｌｌＥ流遮断装置と
してヒユーズ（ｌｌａ）（ｔｌｂ）（■りが接続され又
いる。 負荷回路ａ〔にインバータ（４）の電流容′に以上の電
流が流れる２それがある。このために、インノク−タ（
４）に並列に商用電源ラインａ−が設けられ、ここに交
流スイッチとして双方向制御可能なサイリスタαｙ即ち
トライアックが接続されている。この実施例ではサイリ
スタ０は過電流状態の時に一定時間（３秒）のみオンに
なり、その後再びオフに戻る。曲用′ｗＬ詠ン角荷回路
（８）に長時間接続する場合には、サイリスタα〜に並
列に接続された電磁スイッチＩがオン開側Ｊされる。サ
イリスタαＪの制御回路α■は過電流ピーク検出回路と
過電流実効値検出回路との２つン含み、この両刀でサイ
リスタα３）ンオン制御する。 サイリスタ制御回路０９ケ詳しく説明すると、負荷回路
（８）の入力ラインにＣＴ　Ｉｎち電流検出器αｅが接
続され、ここに全波整流器αＤが接続され′ｃ（・る。 整流器Ｑ７）の出力ラインは第１及び＠２の比較器αδ
翰の電力の入力端子に夫々接続されている。第１の比較
器α＆の他方の入力端子には基準電圧回路（２）井の第
１の基準電圧Ｖ＋（過電流ピークレベル）を併給するラ
イン（ｌａ）が接ｌ？＃され、第２の比！２器ａ９の他
力の入力端子には、基′ｓＡ′Ｒｔ圧回路（イ）の第２
の基準電圧Ｖ２ン供給するライン（２（Ｉ　ｂ　）が接
続されている。第１の比較器αＢの出力端子は３秒の出
力パルスケ発生する第１の単安定マルチバイブレータＺ
ｌ＋とサイリスタオン駆ｇＪＪ回路のとを介し℃サイリ
スタ０３）のゲートに接続されて（・る。第２の比較器
Ｑ９の出力は積分回路Ｑ３ヶ介して第３の比較器Ｑ滲の
一万の入力端子に接続されている。第３の比較器（２４
Ｊｃ、Ｉ他方の入力端子は基準電圧回路（イ）の第３の
基準電圧Ｖｓ　（過電流案効値レベル）のライン（２０
ｃ）に接続され、出力端子はパルス幅３秒の第２の単安
定マルチバイブレータｃ５１を介してオン駆動回路のに
接続され℃いる。なお、インバータ（４）の電圧制御を
行うための電圧検出の切り換えケ、サイリスタＱ３Ｊ（
Ｄｒオン駆動同期して行うｔめに、ライン（２）によっ
てオン駆動（ロ）路のがインバータ（４）に接続されて
いる。 第２図は第１図のインバータ（４）を詳しく示すもので
ある。一対の直流１１４ライン＠□□□間に４つのトラ
ンジスタＣＪ＋　、　Ｑｚ、Ｑｚ、Ｑ４がブリッジ接続
され、ここにトランスのとフィルタＣｌ１ｍとン介し℃
出力ライン（６）が接続されている。フィルタ（３ｆＮ
はリアクトルＬとコンデンサＣとから成り、トランジス
タＱ、ｔ〜Ｑ４で断ｌ＆され７？＋波形ン正弦波に近づ
けるように平滑する。制御信号形成回路Ｃ（ＩＪは、ラ
イン（５）で与えらｎる商用１！源電圧に回期したイン
バータ出カケ得るようにトランジスタＱ！〜Ｑ４Ｙ制＠
ｌて）ｓものである。幾幅制御回路Ｃｌ２１はトランジ
スタＱＩ〜Ｑ４のオン幅ン制御し、出力電圧を制御する
回路である。 電流検出回路關は、フィルタＣ３（ｊの後段に接続され
た第１の検出ライン例と、フィルタＣ儲の前段に接続さ
れた第２の検出ライン３９とに接Ｗｃされ工いる。 この電圧検出回路Ｃ個は１通常は第１の検出ライン

【慴
から得られる電圧ンダイオードＤｔ’％’通して誤差増
ａａ□□□に供給するが、サイリスタαＪがオン制御さ
れる期間にはライン（至）の信号に応答して第２の検出
ライン■から得らｎる電圧を誤差増幅器■に供給する。 これにより、サイリスタａ３のオン時に訃ける横流の発
生ン制限することができる。ｌ！！！差増幅器■は基準
電圧源Ｃ（７）の電圧と検出電圧とン比較し、この誤差
出力を機幅制御回路３カに送る。インバータの電流が過
電流状態になることを防止する定めに、フィルタα膨の
前段に変流器■が接続され、ここに電流検出回路３９が
接続されている。を流検出回路儲は、ｐｊｒ定値月上の
電流を検出した時にダイオードＤ２を介し又高ｖレベル
の信号を誤差増幅器Ｃに商え１、トランジスタＱ１〜Ｑ
４のオン時間幅を零にするか又は／１・さくする。 〔動　作〕 次に、第３図を参照して第１図の回路の動作を説明する
。まず、負荷回ｔ’２’ｉ　（８）が正常状態の時には
、第１、第２及び第３の比較器αυαＩ（２４１から溝
電流状態を示す但レベル出力が発生しない。このため。 サイリスタ贈がオフ状態に保すれ、インバータ（４）か
ら定電圧化された電圧が負荷回路（８）に供給される。 電力、第３囚囚のｔｌＳｔ２に示す如く、インバータ（
４）の定格電流Ｉｏ（実効値）の３００％（３Ｉ・）に
対応するように設定されている第１の基準電圧回路を９
荷電流検出波形Ｗ１が越えると、第１の比較ａａｅの出
力がＷ、３図■に示す如く低レベルになり。 これに応答して第１の単安定マルチバイブレータＺｌ＋
は、第３図ＣＯに示す如く３秒間の低レベルパルスを発
生する。この低レベルパルスはオン駆動回路のに与えら
れ、第３図０に示す如くサイリスタ（１３＋が１．から
オン駆動される。これにより、商用電源がインバータ（
４（に並列接続された状態になり、電源容量の大きい商
用荒神から負荷回路（８）に十分な伯荷電流を供給する
ことができる。もし、各負荷（ｓａ）　Ｓ（ｇｃ）のコ
ンデンサα０の突入電流に基づく過電流であれば、これ
を補償するような回流供給カナされ、ｆた負荷（８ａ）
〜（８Ｃ）のいずれか１つが短絡状態になった場合には
、これに対応するヒユーズ（ｌｌａ）〜（ｌｌｃ）のい
ずれか１っを遮断さイるに十分な電流を供給する。ｅ形
ＷＩは大きなピーク値を有するので、汲烏率が高くても
、第】の基準電圧ｖｌよりも大幅に低く設定され友第２
の基箪電圧Ｖ２　（定格電流工０のＶ７倍に対応）を横
切る時間幅が長くなり、第３図＋Ｄのｔｏ　７：１ｍら
発生する第２の比較器（１’Ｊの低レベルの出力を積分
回路Ｃシで積分した第３図１ＧＩの波形が定格電流１ｏ
（実効値）の１２０％に設定された第３の基準電圧ｖ３
に達し、第３図Ｆ）に示す如く第３の比較器（２４ｊか
ら低レベル出力が発生し、第２の単安定マルチバイブレ
ータのも第３図Ｇに示す如く低レベル出力を発生する。 なお、第１の比較器（＋８１の低レベル出力（ピーク検
出信号）が第３の比較器１２４）の低レベル出力（実効
値検出信号）よりも先に得られ、ピーク検出信号に応答
して商用電源が負荷回路（８）に接続される。 第３（２）−の電流検出波形Ｗ２は、定格電流時の波形
であり、第１及び第２の基準電圧Ｖ、　、　Ｖ、のいず
れも横切らないので、第１〜第３の比較器Ｑ８）　Ｈ１
２４＋から低レベル出力が傅らｎない。 第３図（Ａｌの電流検出波形Ｗ３は、第１の基痩電圧ｖ
１よりは低く、第２の基準電圧ｖ２よりは高いピーク値
を有する。このためｓ　ｔ４〜ｔ５で第２の比較器０９
１カ・ら第３図（劫に示す如く比較的幅の広（・低レベ
ルパルスが発生し、積分回路のの積分電圧が第３図の１
に示す如く第３の暴悪電圧Ｖ３（定格電流Ｉｏ（実効値
）の１２０％に相半）を横切り、第３の比較器ｔＪ４１
から第３図山゛）に示す如く低レベルパルスが発生し、
これに応答し℃単安定マルチバイブレータ［有］から第
３図１ＧＩに示す低レベルの３秒のパルスが発生し、こ
れに基づ（・てサイリスタ（１３１カオン制御される。 第３図（２）の波形Ｗ４は、ｔ６〜ｔ７で第２の基準電
圧Ｖ２に横切るが、この時間幅が狭いために、第２の比
較器Ｑ９ρ）ら低レベルパルスが発生し℃も構分出力が
第３の基準電圧ｖ３を横切らない。 上述から明らかな如く、この装置では、正常時の正弦波
電圧の最大値＜　ＪＨＩｏ　＞　Ｄｉ上の電流が一定時
間＠以上続くと、サイリスタ０Ｊがオンになり、商用１
１Ｌ源が負荷回路（８）に接続される。このため。 ピーク値が低くて、実効値が大きい過負荷時Ｋ　Ｓ−け
る電力供給を安定的に行うことができる。５た、第１の
比較器ａｇＪによって＾（・レベルのピークラ検出する
ため、＆高率の高い負荷電に波形のピークが高い場合に
は、第１の比較器ａ８の出力でサイリスタ帖がオンにな
り、商用電源が負荷回路（８）に接続される。従って、
商用電源が負荷回路（８）に迅速に接続される。筐た、
電流検出波形が第２の基準電圧ｖ２と第１の基準電圧ｖ
Ｉとの間にあるが、第２の基準電圧ｖ２を横切る時＃Ｉ
＠が短い場合には、サイリスタ（１ａ＋がオフに保たれ
、インバータ（４）のみによる電力供給が継続される。 従って、波高率が高くてピーク値（最大値］が・１・さ
い過′を流の場合は、インバータ（４）のみによって負
荷電流が供給さｒる。 〔変形例〕 不莞明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形例が可能なものである。 （ａｌ　　＄安定マルチバイブレータ（２５１を省き、
第３の比較器１２４１の出力で単安定マルチバイブレー
タＱ５１をトリガするようにし℃もよ−・。 ｆｂｌ　　ｙｒン駆動（ｏｌ回路２２１を、第１の単安
定マルチバイブレータシυの出力が発生している時には
、第２の単安定マルチバイブレータ１２５＋の出力に応
答しないように栴成してもよい。 〔発明の効果〕 不発明によれば、インバータのみで負荷電流を供給する
ことが可能な状態において、商用ｔＳが負荷に接続さす
ると（・う切破を抑制することができる。従って、イン
バータの各賞を十分に使用した′電力供給が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる電力供給装置を示す回
路図。 第２図は第１図のインバータを示す回路（２）、第３図
は男１図のＡ〜Ｈやの状態を示ｊｔＩＩ形図である。 （１）・・・商用電源端子、（４）・・・インバータ、
（８）・・・負荷回路、（１２＋・・・商用電源ライン
、　（１３１・・・サイリスタ、０５・・・制御回路。 代　　理　　人　　　烏　　封　　則　　次第２図 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）定電圧制御された略正電波電圧を負荷に供給する
   インバータと、 前記負荷に商用電源を選択的に接続するために前記商用
   電源と前記負荷との間に接続されたスイツチと、 前記負荷に流れる電流の波形のピークが所定の過電流ピ
   ークレベル以上の時に前記スイツチをオン制御し、且つ
   前記負荷に流れる電流の実効値が定格負荷電流よりも少
   し高い所定の過電流実効値レベル以上の時にも前記スイ
   ツチをオン制御するスイツチ制御回路と から成る電力供給装置。