JP2563934B2

JP2563934B2 - 電源装置

Info

Publication number: JP2563934B2
Application number: JP62181434A
Authority: JP
Inventors: 博行竹谷
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1987-07-21
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPS6426325A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は構内交換機などに使用される電源装置に関
する。

（従来の技術）周知のように構内交換機は、商用電源が停電したとき
も正常に電話交換動作が行なえることが要求されてい
る。このため、このような構内交換機の電源装置には、
商用電源より直流出力を発生する主電源部に蓄電池を組
合わせたものが用いられ、商用電源が正常の時は主電源
部からの直流出力を構内交換機に供給し、商用電源が停
電して主電源部の出力が停止すると、これに代って蓄電
池からの直流出力を構内交換機に供給するようにしてい
る。

第４図は、このような従来の電源装置の一例を示すも
のである。図において、１は主電源回路で、この主電源
回路１は商用電源が与えられており、図示しない構内交
換機に供給される直流出力（−48V）を発生する。この
主電源回路１の出力側には後述するリレー接点33aを介
して蓄電池２が接続される。この蓄電池２は、常時主電
源回路１の出力により充電されるとともに商用電源の停
電などが原因する主電源回路１の出力停止時、構内交換
機に直流出力を供給するようになっている。また、主電
源回路１の出力側には、蓄電池２の過放電を防止する過
放電防止回路３が接続される。この過放電防止回路３は
比較回路31、トランジスタ32およびリレー33からなって
いる。比較回路31は基準電圧（−44V）に対する蓄電池
２の出力電圧の大きさを比較するもので、蓄電池２の出
力電圧が基準電圧（−44V）に達するまでは「１」、基
準電圧（−44V）に達すると過放電と判断して「０」を
出力する。そして、比較回路31の出力が「１」の場合、
トランジスタ32をオンしてリレー33を付勢し、その接点
33aを閉じて蓄電池２を主電源回路１の出力側に接続
し、比較回路31の出力が「０」になると、トランジスタ
32をオフしてリレー33を消勢し、その接点33aを開いて
蓄電池２を主電源回路１の出力側より切離すようにして
いる。

しかして、このような電源装置では、第５図に示すよ
うに時刻T1で商用電源（100V）が供給されると［同図
（ａ）］、主電源回路１により図示しない構内交換機に
同図（ｂ）に示す直流出力（−48V）が供給される。ま
た、この直流出力（−48V）が過放電防止回路３の比較
回路31に与えられると、比較回路31より同図（ｃ）に示
す「１」出力が発生され、トランジスタ32がオン動作さ
れる。すると、同図（ｄ）に示すようにリレー33が付勢
され動作し、その接点33aが閉じられるので、蓄電池２
が主電源回路１の出力側に接続され、主電源回路１の直
流出力により充電される。この状態で、時刻T2において
商用電源が停電すると［同図（ａ）］、主電源回路１の
出力に代って蓄電池２より直流出力が構内交換機に供給
される。この場合の直流出力は同図（ｂ）に示すように
時間とともに電圧レベルが低下するようになる。そし
て、時刻T3において蓄電池２からの直流出力が−44Vに
なると、比較回路31からの出力は同図（ｃ）に示すよう
に「０」に反転され、トランジスタ32がオフ動作され
る。すると、同図（ｄ）に示すようにリレー33が消勢さ
れ復帰し、その接点33aが開かれるので、蓄電池２は主
電源回路１の出力側より切離され、過放電が防止される
ようになる。

したがって、このようにすれば商用電源が健全である
場合は勿論、停電の場合も構内交換機に対して安定して
直流出力を供給でき、しかも蓄電池の放電が所定以上進
んだ場合の過放電を防止することができる。

ところが、このような電源装置によると、例えば誤っ
て蓄電池２の接続を、図示極性と逆にしてしまったよう
な場合、第５図に示す時刻T1で比較回路31の出力「１」
によりトランジスタ32がオンされ、リレー33が動作し
て、その接点33aが閉じた瞬間に蓄電池２による逆電圧
（＋48V）が主電源回路１を始め、比較回路31、さらに
は構内交換機にも印加され、これが原因で主電源回路
１、比較回路31および構内交換機の電子部品を破壊して
しまい、電源装置は勿論、構内交換機までを使用不能に
陥れるなど、重大な事態を招くおそれがあった。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の電源装置では、蓄電池の接続を誤っ
て逆にしたような場合、装置内の各回路の電子部品を始
め、外部負荷である構内交換機の電子部品までを破壊し
てしまい、これらの使用を全くできなくするなど、重大
な事態を招くおそれがあった。

そこで、この発明の目的とするところは蓄電池の接続
を誤って逆にしたような場合に蓄電池の主電源部出力側
への接続を阻止することができ、電子部品などの破壊に
よる装置の動作不能の事態を未然に防止することがで
き、しかもこの目的を簡単で信頼性の高い回路構成で達
成することができる電源装置を提供するにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、第１図に示すように負荷に供給される直
流出力を発生する主電源部Ａと、この主電源部Ａの出力
により充電されるとともに上記主電源部Ａの出力停止に
より上記負荷に直流出力を供給する蓄電池Ｂと、上記主
電源部Ａの出力に応動して上記蓄電池Ｂを上記主電源部
Ａの出力側に接続するとともに上記蓄電池Ｂの出力が所
定値以下に低下すると該蓄電池を上記負荷より切離す過
放電防止手段Ｃと、上記蓄電池Ｂの接続状態での極性か
ら接続が正常であるか異常であるを判定する極性判定手
段Ｄとを備える。そして、この極性判定手段Ｄには、蓄
電池Ｂの正常接続の判定により光出力を発生するホトダ
イオードと、このホトダイオードの光出力に応動して上
記過放電防止手段Ｃの動作を制御するホトトランジスタ
とからなるホトカプラを設け、このホトカプラにより上
記蓄電池の異常接続を光信号により過放電防止手段Ｃに
通知して、蓄電池Ｂを主電源部Ａの出力側より切離され
るように過放電防止手段Ｃを動作させるようにしたもの
である。

（作用）この結果、蓄電池を誤って逆に接続したような場合
に、蓄電池を主電源部出力側に接続するのを阻止できる
ので、逆電圧による電子部品の破壊を防止でき、装置が
動作不能に陥るような事態を未然に防止できるようにな
る。

また、極性判定手段により蓄電池の接続異常が検出さ
れた場合に、ホトカプラを介してその旨の情報が光出力
の断として過放電防止手段に伝えられ、これにより過放
電防止手段が動作して蓄電池が主電源部の出力側より切
り離される。すなわち、接続異常検出時の蓄電池の切り
離しは、過放電防止手段のスイッチを兼用して行なわれ
ることになる。このため、極性判定手段にはリレー等の
スイッチを持たせる必要がなくなり、その分回路構成を
簡単小形化することができる。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面にしたがい説明す
る。

第２図は同実施例の回路構成を示すものである。図に
おいて、11は主電源回路で、この主電源回路11は商用電
源が与えられており、図示しない構内交換機に供給され
る直流出力（−48V）を発生する。この主電源回路11の
出力側には後述するリレー接点21aを介して蓄電池12が
接続される。この蓄電池12は、主電源回路11の出力によ
り充電されるとともに上記商用電源の停電の際に上記構
内交換機に直流出力を供給するようになっている。

蓄電池12に並列に極性判定回路13を接続している。こ
の極性判定回路13は、蓄電池12の接続状態の極性を判定
するもので、第１のホトカプラ14を構成するホトトラン
ジスタ141、第２のホトカプラ15を構成するホトダイオ
ード151、図示極性の保護ダイオード16および電流制限
用抵抗17の直列回路よりなっていて、蓄電池12が正常に
接続されている場合のみ、ホトトランジスタ141のオン
動作により蓄電池12よりホトトランジスタ141、ホトダ
イオード151、ダイオード16および抵抗17を介して電流
が流れ、ホトダイオード151より光出力が得られるよう
になっている。

主電源回路11の出力側には、蓄電池12の過放電を防止
する過放電防止回路18が接続される。この過放電防止回
路18は比較回路19、トランジスタ20、リレー21の他に、
上記第１のホトカプラ14を構成するホトダイオード14
2、上記第２のホトカプラ15を構成するホトトランジス
タ152からなっている。比較回路19は基準電圧（−44V）
に対する蓄電池12の出力電圧の大きさを比較するもの
で、蓄電池12の出力電圧が基準電圧（−44V）に達する
までは「１」、基準電圧（−44V）に達すると過放電と
判断して「０」を出力する。そして、比較回路19の出力
が「１」の場合、第１のホトカプラ14をオン状態にして
ホトダイオード142に光出力を発生させ、ホトトランジ
スタ141をオンさせるようにしている。また、トランジ
スタ20はベースに抵抗22を介して上記ホトトランジスタ
152が接続され、このホトトランジスタ152が第２のホト
カプラ15のオン状態によりホトダイオード151の光出力
に応動するとオン動作されるようになっている。そし
て、このトランジスタ20により、リレー21を付勢し、そ
の接点21aの閉動作により蓄電池12を主電源部11の出力
側に接続するようにしている。ここで、比較回路19の出
力が「０」になると、第１のホトカプラ14がオフ状態に
なってホトダイオード142の光出力がなくなる。する
と、ホトトランジスタ141がオフして、第２のホトカプ
ラ15もオフ状態になりホトダイオード151の光出力もな
くなり、ホトトランジスタ152がオフされる。これによ
り、トランジスタ20がオフして、リレー21が消勢され、
接点21aを開いて蓄電池12を主電源回路11の出力側より
切離すようになっている。

次に、このように構成した実施例の動作を説明する。

いま、第３図に示すように時刻T1で商用電源（100V）
が供給されると［同図（ａ）］、主電源回路11により図
示しない構内交換機に同図（ｂ）に示す直流出力（−48
V）が供給される。また、この直流出力（−48V）が過放
電防止回路18の比較回路19に与えられると、比較回路19
より同図（ｃ）に示す「１」出力が発生する。すると、
第１のホトカプラ14が同図（ｄ）に示すオン状態とな
り、ホトダイオード142からの光出力により、対応する
ホトトランジスタ141がオン動作する。この状態で、い
ま蓄電池12の接続状態から極性が図示のように正常であ
れば、第２のホトカプラ15が同図（ｅ）に示すオン状態
となり、ホトダイオード151からの光出力により、対応
するホトトランジスタ152がオン動作する。これにより
トランジスタ20がオン動作されて、同図（ｆ）に示すよ
うにリレー21が付勢され動作し、その接点21aが閉じら
れるので、蓄電池12が主電源回路11の出力側に接続さ
れ、主電源回路11の直流出力により充電される。

この状態で、時刻T2において商用電源が停電すると
［同図（ａ）］、主電源回路11の出力に代って蓄電池12
より直流出力が構内交換機に供給される。この場合の直
流出力は同図（ｂ）に示すように時間とともに電圧レベ
ルが低下するようになる。そして、時刻T3において蓄電
池12からの直流出力が−44Vになると、比較回路19から
の出力は同図（ｃ）に示すように「０」に反転される。
すると、第１のホトカプラ14が同図（ｄ）に示すオフ状
態となり、ホトダイオード142からの光出力がなくな
り、対応するホトトランジスタ141がオフされる。これ
により、第２のホトカプラ15も同図（ｅ）に示すオフ状
態となり、ホトダイオード151からの光出力がなくな
り、対応するホトトランジスタ152がオフされる。する
と、トランジスタ20がオフされて、同図（ｆ）に示すよ
うにリレー21が消勢され復帰し、その接点21aが開かれ
るので、蓄電池12は主電源回路11の出力側より切離さ
れ、過放電が防止されるようになる。

こうすることにより商用電源が健全な場合は勿論、停
電の場合も構内交換機に対して安定して直流出力を供給
でき、しかも蓄電池の放電が所定以上進んだ場合の過放
電を防止することができる。

ところで、蓄電池12の極性を、誤って図示と逆に接続
してしまったような場合には、第１のホトカプラ14のオ
ン動作によりホトトランジスタ141がオン状態になって
も、ダイオード16の働きにより蓄電池12よりホトトラン
ジスタ151に電流が流れることがなく、第２のホトカプ
ラ15がオフ状態のままなので、リレー21が動作されるこ
とがない。これにより、蓄電池12は主電源回路11の出力
側に接続されることがないので、逆電圧（＋48V）が主
電源回路11、比較回路19、さらには構内交換機に印加さ
れるような最悪の事態を阻止することができ、これが原
因する、これら回路および構内交換機の電子部品の破壊
を回避し、電源装置および構内交換機までを動作不能に
陥れるような重大な事態を未然に防止できることにな
る。

なお、この発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨
を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、
上述の実施例では構内交換機に適用した例を述べたが、
このような交換機以外の負荷に適用することもできる。
また、上述では、ホトカプラ14、15を使用したが、これ
に代えてリレー回路などを用いることもできる。

［発明の効果］この発明によれば、負荷に直流出力を供給する主電源
部と、この主電源部の出力により充電されるとともに上
記主電源部の出力停止により上記負荷に直流出力を供給
する蓄電池と、上記主電源部の出力に応動して上記蓄電
池を上記主電源部の出力側に接続するとともに上記蓄電
池の出力が所定値以下に低下すると該蓄電池を上記負荷
より切離す過放電防止手段と、上記蓄電池の接続状態で
の極性から異常接続を判定し上記蓄電池の上記主電源部
の出力側への接続を阻止する極性判定手段を有し、蓄電
池の接続が正常な場合のみ主電源部の出力側への接続を
可能にするようになっている。これにより、蓄電池を誤
って逆に接続したような場合に、蓄電池を主電源部出力
側に接続するのを阻止できるので、逆電圧による各回路
の電子部品の破壊を防止でき、装置が動作不能に陥るよ
うな重大な事態を未然に防止することができる。

また本発明は、極性判定手段に、蓄電池の正常接続の
判定により光出力を発生するホトダイオードと、このホ
トダイオードの光出力に応動して上記過放電防止手段の
動作を制御するホトトランジスタとからなるホトカプラ
を設け、このホトカプラにより上記蓄電池の異常接続を
光号により過放電防止手段に通知して、これにより蓄電
池を主電源部の出力側より切離させるようにしている。
したがって、接続異常検出時の蓄電池の切り離しは、過
放電防止手段に既に設けられているスイッチを兼用して
行なわれることになり、これにより極性判定手段にはリ
レー等のスイッチを持たせる必要がなくなって、その分
回路構成を簡単小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電源装置を示す機能ブロック図、第
２図はこの発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第３図は同実施例の動作を説明するためのタイムチ
ャート、第４図は従来の電源装置の一例を示すブロック
図、第５図は同電源装置の動作を説明するためのタイム
チャートである。 11……主電源回路、12……蓄電池、13……極性判定回
路、14、15……ホトカプラ、18……過放電防止回路、19
……比較回路、20……トランジスタ、21……リレー、21
a……接点。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷に供給される直流出力を発生する主電
源部と、この主電源部の出力により充電されるとともに、上記主
電源部の出力停止期間にこの主電源部の直流出力に代わ
って上記負荷に直流出力を供給する蓄電池と、上記主電源部の出力に応動して上記蓄電池を上記主電源
部の出力側に接続するとともに、上記蓄電池の出力が所
定値以下に低下すると該蓄電池を上記主電源部の出力側
より切離す過放電防止手段と、上記蓄電池の接続状態での極性から接続が正常であるか
異常であるかを判定する極性判定手段とを具備し、かつ前記極性判定手段は、蓄電池の正常接続の判定により光出力を発生し異常接続
の判定により光出力の発生を停止するホトダイオード
と、このホトダイオードからの光出力に応動し、当該光出力
が発生されているときには前記蓄電池を前記主電源部の
出力側に接続させ、一方前記光出力が断となっていると
きには前記蓄電池を前記主電源部の出力側より切離させ
るべく、前記過放電防止手段を動作させるホトトランジ
スタとからなるホトカプラを備えることを特徴とする電
源装置。