JP3364000B2 - Uninterruptible power system - Google Patents
Uninterruptible power systemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、交流入出力端子のそれ
ぞれの一方を接続して共通ラインとし、この共通ライン
に対して得た正負の直流電圧を昇圧し、交流に再変換す
るようにした電源装置において、通常は商用電源から電
力を供給し、停電時には自動的にバッテリに切換えて電
力を供給するようにした無停電電源装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is designed to connect one of the AC input / output terminals to a common line, boost the positive / negative DC voltage obtained for this common line, and reconvert it to AC. The present invention relates to an uninterruptible power supply device that normally supplies power from a commercial power supply and automatically switches to a battery to supply power when a power failure occurs.
【０００２】[0002]
【従来の技術】交流入出力端子のそれぞれの一方を接続
して共通ラインとした従来の回路には、特開昭６４−５
３３８号公報に示される回路がある。これを図９および
図１０により説明する。図９において、交流入力端子
２、３間に、交流電源１０の電圧Ｖiが印加されると、
ダイオード１７、１８とコンデンサ１９、２０からなる
半波整流平滑回路２１で整流、平滑され、共通ライン１
６に対して正側ライン４と負側ライン５に略等しい直流
電圧＋Ｖ１と−Ｖ２が得られる。これらの直流電圧は、
正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２で昇圧さ
れる。このとき、スイッチ素子２５、２６の開閉によっ
てコンデンサ２９、３０の両端には、前記＋Ｖ１と−Ｖ
２よりも高い電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が得られ、このときの
周期ｔ＝１／ｆ（＝２０ｋＨｚ以上）となる。2. Description of the Related Art A conventional circuit in which one of AC input / output terminals is connected to form a common line is disclosed in JP-A-64-5.
There is a circuit shown in Japanese Patent No. 338. This will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In FIG. 9, when the voltage Vi of the AC power supply 10 is applied between the AC input terminals 2 and 3,
The common line 1 is rectified and smoothed by the half-wave rectifying / smoothing circuit 21 including the diodes 17 and 18 and the capacitors 19 and 20.
6, DC voltages + V1 and -V2, which are substantially equal to the positive line 4 and the negative line 5, are obtained. These DC voltages are
The voltage is boosted by the positive-direction and negative-direction boost chopper circuits 31 and 32. At this time, by opening and closing the switch elements 25 and 26, the above-mentioned + V1 and -V are applied to both ends of the capacitors 29 and 30, respectively.
Voltages + V3 and -V4 higher than 2 are obtained, and the cycle at this time is t = 1 / f (= 20 kHz or more).
【０００３】ここで、＋Ｖ３と−Ｖ４が高くなれば、制
御回路４３、４４でそれを検出し、駆動回路４１、４２
でスイッチ素子２５、２６のオン時間ｔ１を短くし、逆
に低くなればｔ１を長くする。パルス電圧はダイオード
２７、２８とコンデンサ２９、３０で平滑化され、ＤＣ
-ＡＣインバータ３７へ送られる。このＤＣ-ＡＣインバ
ータ３７のスイッチ素子３３、３４は、交互にオン、オ
フし、かつ、オン、オフの時間幅が交流入力波形に対応
し、第６図の実線のようなパルス電圧波形Ｖ５となる。
このパルス電圧Ｖ５がインダクタンス素子３５とコンデ
ンサ３６からなるフィルタ回路９６で高調波成分を圧縮
し、第６図の点線のような交流出力電圧Ｖ０が得られ、
負荷６に供給される。Here, if + V3 and -V4 become high, the control circuits 43 and 44 detect it, and the drive circuits 41 and 42.
The ON time t1 of the switch elements 25 and 26 is shortened, and conversely, the lower the time, the longer t1. The pulse voltage is smoothed by the diodes 27 and 28 and the capacitors 29 and 30, and DC
-Sent to the AC inverter 37. The switch elements 33 and 34 of the DC-AC inverter 37 are alternately turned on and off, and the time width of on and off corresponds to the AC input waveform, and the pulse voltage waveform V5 as shown by the solid line in FIG. Become.
This pulse voltage V5 compresses harmonic components in the filter circuit 96 including the inductance element 35 and the capacitor 36, and the AC output voltage V0 as shown by the dotted line in FIG. 6 is obtained,
It is supplied to the load 6.
【０００４】停電などにより交流電圧が入力されないと
きには、正側と負側のそれぞれ２組のバッテリ３８ａ、
３８ｂからの直流電圧を正方向と負方向の昇圧チョッパ
回路３１、３２でそれぞれ高周波スイッチングし、正方
向と負方向にそれぞれ昇圧された略等しい直流電圧を得
る。後段のＤＣ−ＡＣインバータ回路３７によって高周
波の交流電圧に変換され、さらにフィルタ回路９６を通
して高調波成分を除去し、所定の電圧および商用周波数
の交流出力となる。正側と負側のそれぞれ２組のバッテ
リ３８ａ、３８ｂは、図示しない充電回路で定常入力時
に充電される。When no AC voltage is input due to a power failure or the like, there are two sets of batteries 38a on each of the positive side and the negative side,
The direct-current voltage from 38b is subjected to high-frequency switching by the positive-direction and negative-direction boosting chopper circuits 31 and 32, respectively, and substantially equal direct-current voltages boosted in the positive-direction and the negative-direction are obtained. It is converted into a high-frequency AC voltage by the DC-AC inverter circuit 37 in the latter stage, and the harmonic component is further removed through the filter circuit 96 to become an AC output of a predetermined voltage and a commercial frequency. Each of the two sets of batteries 38a, 38b on the positive side and the battery on the negative side are charged by a charging circuit (not shown) during steady input.
【０００５】前記第９図の例では、共通ライン１６に対
し正側と負側にそれぞれ１組ずつの計２組のバッテリ３
８ａ、３８ｂを挿入したが、第１０図の例では、スイッ
チング素子としてのトランジスタ７５、インダクタンス
素子７６、ダイオード７７からなる反転チョッパ回路７
８を挿入することによって１組のバッテリ３８のみとし
たものである。また、前記トランジスタ７５のベースに
はオン、オフを制御する駆動回路７９が結合され、この
駆動回路７９には、コンデンサ２０の両端の電圧検出回
路８０が結合されている。In the example shown in FIG. 9, two sets of batteries 3 are provided, one set on each of the positive side and the negative side of the common line 16.
Although 8a and 38b are inserted, in the example of FIG. 10, the inverting chopper circuit 7 including the transistor 75 as a switching element, the inductance element 76, and the diode 77 is used.
8 is inserted to form only one set of batteries 38. A drive circuit 79 for controlling on / off is coupled to the base of the transistor 75, and a voltage detection circuit 80 at both ends of the capacitor 20 is coupled to the drive circuit 79.
【０００６】このような構成において、停電などにより
交流電圧が入力されないときの作用を説明する。正側で
は、バッテリ３８からの直流電圧が正方向の昇圧チョッ
パ回路３１に供給される。また、負側では、反転チョッ
パ回路７８によるトランジスタ７５のオン時にインダク
タンス素子７６の両端にバッテリ３８からの直流電圧が
供給され、この電圧がトランジスタ７５のオフ時にコン
デンサ２０の両端に反転して供給され、これが負方向の
昇圧チョッパ回路３２に供給される。その後、前記同様
にして正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２で
それぞれ高周波スイッチングされ、昇圧された略等しい
直流電圧を得、後段のＤＣ−ＡＣインバータ回路３７に
よって高周波の交流電圧に変換され、さらにフィルタ回
路９６を通して高調波成分を除去し、所定の電圧および
商用周波数の交流出力となる。前記バッテリ３８は、図
示しない充電回路で定常入力時に充電される。The operation when the AC voltage is not input due to a power failure or the like in such a configuration will be described. On the positive side, the DC voltage from the battery 38 is supplied to the positive step-up chopper circuit 31. On the negative side, the DC voltage from the battery 38 is supplied to both ends of the inductance element 76 when the transistor 75 is turned on by the inverting chopper circuit 78, and this voltage is inverted and supplied to both ends of the capacitor 20 when the transistor 75 is turned off. , Which is supplied to the boost chopper circuit 32 in the negative direction. Thereafter, in the same manner as described above, high-frequency switching is performed by the positive-direction and negative-direction boost chopper circuits 31 and 32, respectively, and boosted substantially equal DC voltages are obtained, which are converted into high-frequency AC voltages by the DC-AC inverter circuit 37 in the subsequent stage. Further, the harmonic component is removed through the filter circuit 96, and an AC output having a predetermined voltage and commercial frequency is obtained. The battery 38 is charged at a steady input by a charging circuit (not shown).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来回路の第１例で
は、共通ライン１６に対して、正側と負側の２組のバッ
テリ３８ａ、３８ｂが必要となるため、バッテリの数量
が倍となる。In the first example of the conventional circuit, since two sets of batteries 38a and 38b on the positive side and the negative side are required for the common line 16, the number of batteries is doubled. .
【０００８】また、従来回路の第２例では、バッテリ３
８は正側の昇圧チョッパ回路３１の入力ライン４に１組
だけ接続すれば足りるが、負方向の電圧を得るために負
方向の反転チョッパ回路７８が必要となる。このように
回路が複雑で、かつ高価になり、信頼性の低下を招く恐
れがあった。In the second example of the conventional circuit, the battery 3
Although it is sufficient to connect only one set of 8 to the input line 4 of the boost chopper circuit 31 on the positive side, a negative inverting chopper circuit 78 is required to obtain a negative voltage. As described above, the circuit is complicated and expensive, and there is a possibility that the reliability is deteriorated.
【０００９】本発明は、交流入出力端子のそれぞれの一
方を接続して共通ラインとし、この共通ラインに対して
得た正負の直流電圧を昇圧し、交流に再変換するように
した電源装置において、２組のバッテリを用いたり、１
組のバッテリと反転チョッパ回路を用いたりすることな
く、１組のバッテリにより正方向と負方向の電圧の昇圧
を行うことのできるようにすることを目的とするもので
ある。The present invention relates to a power supply device in which one of the AC input / output terminals is connected to form a common line, and a positive / negative DC voltage obtained with respect to the common line is boosted and reconverted to AC. Using 2 sets of batteries, 1
It is an object of the present invention to make it possible to boost the voltage in the positive direction and the voltage in the negative direction by using one set of batteries without using a set of batteries and an inverting chopper circuit.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、交流入力端子
と出力端子のそれぞれの一方を接続して共通ラインと
し、この共通ラインに対して交流入力を整流回路で整流
した正の直流電流側を正ラインに、負の直流電流側を負
ラインとし、前記正ラインと共通ラインとの間に、正の
直流電圧を昇圧する正側昇圧チョッパ回路を挿入し、前
記負ラインと共通ラインとの間に、負の直流電圧を昇圧
する負側昇圧チョッパ回路を挿入し、前記正側昇圧チョ
ッパ回路は、正ラインに正側インダクタンスと順方向の
正側ダイオードを直列に接続し、この正側インダクタン
スと正側ダイオードのアノード側との接続点と共通ライ
ンとの間に正側スイッチ素子を接続し、前記正側ダイオ
ードのカソード側と共通ラインとの間に正側コンデンサ
を接続し、前記正側スイッチ素子に、この正側スイッチ
素子を駆動する正側駆動回路と、この正側駆動回路の開
閉信号を制御する正側制御回路を結合してなり、前記負
側昇圧チョッパ回路は、負ラインに負側インダクタンス
と逆方向の負側ダイオードを直列に接続し、この負側イ
ンダクタンスと負側ダイオードのカソード側との接続点
と共通ラインとの間に負側スイッチ素子を接続し、負側
ダイオードのアノード側と共通ラインとの間に負側コン
デンサを接続し、前記負側スイッチ素子に、この負側ス
イッチ素子を駆動する負側駆動回路と、この負側駆動回
路の開閉信号を制御する負側制御回路を結合し、これら
の正側と負側の昇圧チョッパ回路の後段に結合したＤＣ
−ＡＣインバータ回路により交流に再変換するようにし
た交流電源装置において、前記正側の昇圧チョッパ回路
の正入力ラインと前記負側の昇圧チョッパ回路の負入力
ラインとの間に、バッテリとこのバッテリを交流電源の
停電時に結合するダイオードを挿入し、前記正側制御回
路と負側制御回路は、交流電源停電時に、前記正側と負
側のスイッチ素子を、それぞれ交流出力電圧の商用半サ
イクル毎に交互にいずれか一方を導通させ、導通させな
い他方を高周波スイッチングすることによって、前記バ
ッテリからの直流電圧を正方向と負方向にそれぞれ昇圧
する機能を具備してなることを特徴とする無停電電源装
置である。According to the present invention, one of an AC input terminal and an output terminal is connected to form a common line, and an AC input is rectified by a rectifying circuit with respect to the common line.
The positive DC current side to the positive line and the negative DC current side to the negative line.
A positive line between the positive line and the common line.
Insert a positive-side boost chopper circuit that boosts DC voltage,
Boosts negative DC voltage between negative line and common line
Insert the negative booster chopper circuit to
The top circuit has a positive inductance and a forward inductance on the positive line.
Connect the positive diode in series and
Common node and the connection point between the positive side diode and the anode side of the diode.
Connect a positive side switching element between the
Positive side capacitor between the cathode side of the battery and the common line
Connect the positive side switch element to the positive side switch element.
The positive side drive circuit that drives the element and the opening of this positive side drive circuit
A positive side control circuit for controlling a closed signal is connected, and the negative side
The side boost chopper circuit has a negative inductance on the negative line.
The negative side diode in the opposite direction is connected in series, and the negative side diode is connected.
Connection point between the inductance and the cathode side of the negative diode
And connect the negative side switch element between the common line and
Between the anode side of the diode and the common line, the negative side
Connect a capacitor and connect the negative side switch element to the negative side switch element.
The negative side drive circuit that drives the switch element and this negative side drive circuit.
Combined with the negative side control circuit that controls the opening and closing signals of the road,
DC coupled to the positive and negative side of the boost chopper circuit
In an AC power supply device configured to reconvert to AC by an AC inverter circuit, a battery and this battery are provided between the positive input line of the positive boost chopper circuit and the negative input line of the negative boost chopper circuit. Of AC power supply
Insert a diode to be coupled at the time of power failure to
The negative side and the negative side control circuit
Switch elements on the side of the
Alternately connect either one for each icicle and do not connect
By switching the other side at high frequency,
DC voltage from battery boosted in both positive and negative directions
It is an uninterruptible power supply characterized by comprising the function of:
【００１１】[0011]
【作用】停電などにおいて、交流出力電圧が正の商用半
サイクルに負側のスイッチ素子２６が導通を継続し、正
側のスイッチ素子２５がスイッチングするが、正側のス
イッチ素子２５がオンのときに、バッテリ３８の直流電
力がインダクタンス素子２３、２４に蓄えられ、正側の
スイッチ素子２５がオフしたときに蓄えられた電力がコ
ンデンサ２９へ充電される。逆に、交流出力電圧が負の
商用半サイクルに正側のスイッチ素子２５が導通を継続
し、負側のスイッチ素子２６がスイッチングするが、負
側のスイッチ素子２６がオンのときにバッテリ３８の直
流電力がインダクタンス素子２３、２４に蓄えられ、負
側のスイッチ素子２６がオフしたときに蓄えられた電力
がコンデンサ３０へ充電される。When the AC output voltage is positive and the AC output voltage is positive in a commercial half cycle, the negative side switching element 26 continues to conduct and the positive side switching element 25 switches, but when the positive side switching element 25 is ON. Then, the DC power of the battery 38 is stored in the inductance elements 23 and 24, and the power stored when the positive side switching element 25 is turned off is charged in the capacitor 29. On the contrary, in the commercial half cycle in which the AC output voltage is negative, the positive side switching element 25 continues to conduct and the negative side switching element 26 switches, but when the negative side switching element 26 is on, the battery 38 DC power is stored in the inductance elements 23 and 24, and the power stored when the negative switch element 26 is turned off is charged into the capacitor 30.
【００１２】このように、正側と負側のスイッチ素子２
５と２６のいずれか一方が高周波スイッチングしている
ときに、スイッチ素子２５と２６のいずれか他方を交流
出力電圧の商用半サイクル毎に交互に導通することによ
り、正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２の正
入力ライン４と負入力ライン５との間に、１組のバッテ
リ３８をダイオード３９またはスイッチ素子４８を介し
て接続することで、正方向と負方向にそれぞれ昇圧して
安定化された直流電圧を得ることができる。As described above, the positive and negative switching elements 2
When either one of 5 and 26 is switching at a high frequency, the other one of switch elements 25 and 26 is alternately conducted every commercial half cycle of the AC output voltage, so that the boost chopper in the positive direction and the negative direction is turned on. By connecting a pair of batteries 38 between the positive input line 4 and the negative input line 5 of the circuits 31 and 32 via the diode 39 or the switch element 48, the positive and negative voltages are boosted and stabilized. The converted direct voltage can be obtained.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。本発明の基本回路を図２により説明すると、正方向
の昇圧チョッパ回路３１の正入力ライン４と、負方向の
昇圧チョッパ回路３２の負入力ライン５との間に、複数
個のバッテリを直列に接続した１組のバッテリ３８をダ
イオード３９を介して接続したものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The basic circuit of the present invention will be described with reference to FIG. 2. A plurality of batteries are connected in series between the positive input line 4 of the positive-direction boost chopper circuit 31 and the negative input line 5 of the negative-direction boost chopper circuit 32. A set of connected batteries 38 is connected via a diode 39.
【００１４】（１）交流電圧が入力されているときに
は、図９に示した従来回路と同一動作となる。(1) When an AC voltage is input, the operation is the same as that of the conventional circuit shown in FIG.
【００１５】（２）停電などにより交流電圧が入力され
ていない場合において、交流出力電圧が、図４（ｃ）の
ｔ２〜ｔ３のように、正側の商用半サイクルにあるとき
は、スイッチ素子２５を図４（ｄ）のように高周波スイ
ッチングし、スイッチ素子２６を図４（ｅ）のように導
通状態にする。また、交流出力電圧が、図４（ｃ）のｔ
１〜ｔ２のように、正側の商用半サイクルにあるとき
は、スイッチ素子２６を同（ｅ）のように高周波スイッ
チングし、スイッチ素子２５を図４（ｄ）のように導通
状態にする。なお、図４（ｄ）（ｅ）のように、スイッ
チ素子２５、２６が同時にオンとならないように、一定
時間のデッドタイムｄを設けて交流出力電圧の商用周波
数と同じ周期でスイッチ素子２５、２６を駆動する。(2) When the AC output voltage is not input due to a power failure or the like, and the AC output voltage is in the positive side commercial half cycle as t2 to t3 in FIG. 4C, the switch element 25 is high-frequency switched as shown in FIG. 4D, and the switch element 26 is made conductive as shown in FIG. In addition, the AC output voltage is t in FIG.
During the commercial half cycle on the positive side as in 1 to t2, the switch element 26 is high-frequency switched as shown in (e), and the switch element 25 is brought into a conductive state as shown in FIG. 4 (d). As shown in FIGS. 4D and 4E, a dead time d of a certain time is provided so that the switching elements 25 and 26 are not turned on at the same time, and the switching element 25 has the same cycle as the commercial frequency of the AC output voltage. Drive 26.
【００１６】交流出力電圧が正の商用半サイクルにおい
ては、負側のスイッチ素子２６が導通を継続し、正側の
スイッチ素子２５がスイッチングするが、正側のスイッ
チ素子２５がオンのときに、バッテリ３８の直流電力が
インダクタンス素子２３、２４に蓄えられ、正側のスイ
ッチ素子２５がオフしたときに蓄えられた電力がコンデ
ンサ２９へ充電される。In a commercial half cycle in which the AC output voltage is positive, the negative side switching element 26 continues to conduct and the positive side switching element 25 switches, but when the positive side switching element 25 is on, The DC power of the battery 38 is stored in the inductance elements 23 and 24, and the power stored when the positive side switching element 25 is turned off is charged into the capacitor 29.
【００１７】逆に、交流出力電圧が負の商用半サイクル
においては、正側のスイッチ素子２５が導通を継続し、
負側のスイッチ素子２６がスイッチングするが、負側の
スイッチ素子２６がオンのときにバッテリ３８の直流電
力がインダクタンス素子２３、２４に蓄えられ、負側の
スイッチ素子２６がオフしたときに蓄えられた電力がコ
ンデンサ３０へ充電される。On the contrary, in the commercial half cycle in which the AC output voltage is negative, the positive side switching element 25 continues to conduct,
The negative side switching element 26 switches, but the DC power of the battery 38 is stored in the inductance elements 23 and 24 when the negative side switching element 26 is on, and is stored when the negative side switching element 26 is off. The electric power is charged into the capacitor 30.
【００１８】このように、正側と負側のスイッチ素子２
５と２６のいずれか一方が高周波スイッチングしている
ときに、スイッチ素子２５と２６のいずれか他方を交流
出力電圧の商用半サイクル毎に交互に導通することによ
り、正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２の正
入力ライン４と負入力ライン５との間に、１組のバッテ
リ３８をダイオード３９を介して接続することで、正方
向と負方向にそれぞれ昇圧して安定化された直流電圧を
得ることができる。As described above, the positive and negative switching elements 2
When either one of 5 and 26 is switching at a high frequency, the other one of switch elements 25 and 26 is alternately conducted every commercial half cycle of the AC output voltage, so that the boost chopper in the positive direction and the negative direction is turned on. By connecting a pair of batteries 38 via a diode 39 between the positive input line 4 and the negative input line 5 of the circuits 31 and 32, the DC voltage is boosted and stabilized in the positive direction and the negative direction, respectively. The voltage can be obtained.
【００１９】本発明の具体的な第１実施例を図１に基づ
きさらに詳しく説明する。交流電源１０の一端が共通ラ
イン１６に結合され、この交流電源１０の他端が正側と
負側のダイオード１７、１８のアノードとカソードの接
続点に結合される。このダイオード１７、１８の出力側
に、複数個のバッテリを直列に接続した１組のバッテリ
３８が、ダイオード３９を介して正方向と負方向の昇圧
チョッパ回路３１、３２の正入力ライン４と負入力ライ
ン５との間に接続される。The first specific embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. One end of the AC power supply 10 is coupled to the common line 16, and the other end of the AC power supply 10 is coupled to the connection point of the anode and cathode of the diodes 17 and 18 on the positive and negative sides. A set of batteries 38, in which a plurality of batteries are connected in series, are connected to the output side of the diodes 17 and 18 via the diode 39 and to the positive input line 4 and the negative input line 4 of the boost chopper circuits 31 and 32 in the positive and negative directions. It is connected to the input line 5.
【００２０】また、共通ライン１６に対する正入力ライ
ン４と負入力ライン５には、それぞれインダクタンス素
子２３、２４、スイッチ素子２５、２６、ダイオード２
７、２８、コンデンサ２９、３０が結合され、正方向と
負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２が構成されてい
る。これらの後段には、前記コンデンサ２９、３０およ
びスイッチ素子３３、３４からなるハーフブリッジ型Ｄ
Ｃ−ＡＣインバータ回路３７と、インダクタンス素子３
５、コンデンサ３６からなるフィルタ回路９６が結合さ
れている。In addition, the positive input line 4 and the negative input line 5 with respect to the common line 16 have inductance elements 23 and 24, switching elements 25 and 26, and a diode 2 respectively.
7, 28 and capacitors 29, 30 are coupled to form positive-direction and negative-direction boost chopper circuits 31, 32. A half-bridge type D including the capacitors 29 and 30 and the switch elements 33 and 34 is provided in the subsequent stage.
C-AC inverter circuit 37 and inductance element 3
5, a filter circuit 96 including a capacitor 36 is connected.
【００２１】停電などにより交流入力電圧が入力されな
いときは、ダイオード３９が導通し、１組のバッテリ３
８から昇圧チョッパ回路３１、３２に直流電圧が入力さ
れるが、この昇圧チョッパ回路３１、３２のスイッチ素
子２５、２６の駆動回路４１、４２は、例えば図３に示
すように、ＰＷＭ制御ＩＣからなる制御回路４３、４４
と、フォトカプラ８３、８４、８９、９０、発振回路７
などにより構成される。When the AC input voltage is not input due to a power failure or the like, the diode 39 becomes conductive and the set of batteries 3
A DC voltage is input to the step-up chopper circuits 31 and 32 from 8, and the drive circuits 41 and 42 of the switch elements 25 and 26 of the step-up chopper circuits 31 and 32 are output from the PWM control IC as shown in FIG. 3, for example. Control circuit 43,44
And photocouplers 83, 84, 89, 90 and the oscillation circuit 7
Composed of etc.
【００２２】発振回路７の発振出力は、図４（ａ）
（ｂ）に示すような一定のデッドタイムｄを設けた交流
出力電圧の商用周期に同期した２組の信号であり、この
信号により、正側と負側のそれぞれのフォトカプラ８
９、９０が動作して、駆動回路４１、４２は、前記スイ
ッチ素子２５、２６が同時にオンとならないような信号
を出力する。The oscillation output of the oscillation circuit 7 is shown in FIG.
There are two sets of signals in synchronism with the commercial cycle of the AC output voltage provided with a constant dead time d as shown in (b), and by these signals, the photo couplers 8 on the positive side and the negative side respectively.
9, 90 operate, and the drive circuits 41, 42 output signals such that the switch elements 25, 26 are not turned on at the same time.
【００２３】以上のような回路構成による動作を説明す
ると、交流出力電圧が負の商用半サイクルのｔ１〜ｔ２
において、発振回路７からの図４（ａ）の信号により、
フォトカプラ８９がオンすると、制御回路４３の出力に
関係なくフォトカプラ８３もオンして、図４（ｄ）のよ
うに、スイッチ素子２５が導通した状態となる。他方、
このｔ１〜ｔ２の間、発振回路７からの図４（ｂ）の信
号により、フォトカプラ９０が継続的にオフしているの
で、制御回路４４の出力によりフォトカプラ８４を介し
てスイッチ素子２６が図４（ｅ）のように、スイッチン
グ動作をし、昇圧チョッパ回路３２としての動作とな
る。The operation of the circuit configuration as described above will be described. T1 to t2 of a commercial half cycle in which the AC output voltage is negative.
At the signal from the oscillation circuit 7 shown in FIG.
When the photo coupler 89 is turned on, the photo coupler 83 is also turned on regardless of the output of the control circuit 43, and the switch element 25 is in a conductive state as shown in FIG. 4D. On the other hand,
During the period from t1 to t2, the photocoupler 90 is continuously turned off by the signal of the oscillation circuit 7 shown in FIG. 4B, so that the output of the control circuit 44 causes the switch element 26 to operate via the photocoupler 84. As shown in FIG. 4E, the boosting chopper circuit 32 operates as a switching operation.
【００２４】交流出力電圧が正の商用半サイクルのｔ２
〜ｔ３においては、スイッチ素子２６が図４（ｄ）のよ
うに、スイッチング動作をし、昇圧チョッパ回路３１と
しての動作となり、スイッチ素子２６が図４（ｅ）のよ
うに、導通を継続した状態となる。スイッチ素子２５と
２６が逆になるが、同様の動作である。T2 of a commercial half cycle in which the AC output voltage is positive
From t3 to t3, the switch element 26 performs the switching operation as shown in FIG. 4D and operates as the step-up chopper circuit 31, and the switch element 26 continues to conduct as shown in FIG. 4E. Becomes The switch elements 25 and 26 are reversed, but the operation is similar.
【００２５】このように、正側と負側の昇圧チョッパ回
路３１、３２のスイッチ素子２５と２６が交流出力電圧
の商用半サイクル毎に交互に導通状態となり、昇圧チョ
ッパ回路３１、３２としてのスイッチング動作も出力電
圧の商用半サイクル毎に交互に繰り返される。In this way, the switching elements 25 and 26 of the positive and negative boost chopper circuits 31 and 32 are alternately turned on every commercial half cycle of the AC output voltage, and the switching as the boost chopper circuits 31 and 32 is performed. The operation is also repeated alternately every commercial half cycle of the output voltage.
【００２６】以上のように、交流出力電圧の商用半サイ
クル毎に導通状態とスイッチング動作を繰り返すことに
よる正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２の動
作を図５により説明する。交流出力電圧が正の商用半サ
イクルにおいては、図５（ａ）に示す等価回路のよう
に、スイッチ素子２６が導通状態となり、スイッチ素子
２５が昇圧チョッパ回路としてスイッチング動作し、こ
のスイッチ素子２５のオン時にバッテリ３８からの直流
電力がダイオード３９、インダクタンス素子２３、スイ
ッチ素子２５、２６、インダクタンス素子２４で閉回路
となり、インダクタンス素子２３、２４に電力が蓄えら
れる。つぎに、スイッチ素子２５がオフしたときにイン
ダクタンス素子２３、２４に蓄えられた電力がダイオー
ド３９、インダクタンス素子２３、ダイオード２７、コ
ンデンサ２９、スイッチ素子２６、インダクタンス素子
２４、バッテリ３８の経路によりコンデンサ２９を充電
する。The operation of the positive and negative boost chopper circuits 31 and 32 by repeating the conduction state and the switching operation for each commercial half cycle of the AC output voltage as described above will be described with reference to FIG. In a commercial half cycle in which the AC output voltage is positive, as in the equivalent circuit shown in FIG. 5A, the switch element 26 becomes conductive, and the switch element 25 performs a switching operation as a boost chopper circuit. When turned on, the DC power from the battery 38 becomes a closed circuit with the diode 39, the inductance element 23, the switch elements 25 and 26, and the inductance element 24, and power is stored in the inductance elements 23 and 24. Next, when the switch element 25 is turned off, the electric power stored in the inductance elements 23 and 24 is transferred to the capacitor 29 through the path of the diode 39, the inductance element 23, the diode 27, the capacitor 29, the switch element 26, the inductance element 24, and the battery 38. To charge.
【００２７】逆に、交流出力電圧が負の商用半サイクル
においては、図５（ｂ）に示す等価回路のように、スイ
ッチ素子２５が導通状態となり、スイッチ素子２６が昇
圧チョッパ回路としてスイッチング動作し、このスイッ
チ素子の２６オン時にバッテリ３８からの直流電力がダ
イオード３９、インダクタンス素子２３、スイッチ素子
２５、２６、インダクタンス素子２４で閉回路となり、
インダクタンス素子２３、２４に電力が蓄えられる。つ
ぎに、スイッチ素子２６がオフしたときにインダクタン
ス素子２３、２４に電力が蓄えられた電力がダイオード
３９、インダクタンス素子２３、スイッチ素子２５、コ
ンデンサ３０、ダイオード２８、インダクタンス素子２
４、バッテリ３８の経路によりコンデンサ３０を充電す
る。On the contrary, in the commercial half cycle in which the AC output voltage is negative, the switch element 25 becomes conductive and the switch element 26 performs a switching operation as a step-up chopper circuit as in the equivalent circuit shown in FIG. 5B. , The DC power from the battery 38 becomes a closed circuit in the diode 39, the inductance element 23, the switch elements 25 and 26, and the inductance element 24 when the switch element 26 is turned on.
Electric power is stored in the inductance elements 23 and 24. Next, when the switch element 26 is turned off, the electric power stored in the inductance elements 23 and 24 is the diode 39, the inductance element 23, the switch element 25, the capacitor 30, the diode 28, the inductance element 2
4. The capacitor 30 is charged by the path of the battery 38.
【００２８】正負いずれの半サイクルでも、図５（ａ）
（ｂ）に示すようなインダクタンス素子２３、２４が２
段となる昇圧チョッパ回路３１、３２が形成され、正方
向と負方向に昇圧された安定した直流電圧が得られる。In both positive and negative half cycles, FIG.
The inductance elements 23 and 24 as shown in FIG.
The step-up chopper circuits 31 and 32 are formed, and a stable DC voltage boosted in the positive and negative directions is obtained.
【００２９】このように、正方向と負方向の昇圧チョッ
パ回路３１、３２のスイッチ素子２５、２６を交流出力
電圧の商用半サイクル毎に交互に導通状態とスイッチン
グ状態にすることにより、正方向と負方向の昇圧チョッ
パ回路３１、３２の正入力ライン４と負入力ライン５の
間に、１組のバッテリ３８を接続するだけで、正方向と
負方向に昇圧して安定化された直流電圧が得られる。As described above, the switching elements 25 and 26 of the positive and negative boost chopper circuits 31 and 32 are alternately brought into the conducting state and the switching state for each commercial half cycle of the AC output voltage, whereby the positive direction is changed. By connecting a pair of batteries 38 between the positive input line 4 and the negative input line 5 of the boost chopper circuits 31 and 32 in the negative direction, a DC voltage that is boosted in the positive and negative directions and stabilized is generated. can get.
【００３０】正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、
３２の後段に接続されたハーフ・ブリッジ型ＤＣ−ＡＣ
インバータ回路３７のスイッチ素子３３、３４は、交流
出力電圧波形に対応したパルス幅変調をするためのパル
ス幅変調回路４５が結合され、そのパルス幅変調信号に
より高周波で交流出力電圧の商用半サイクル毎に交互に
スイッチングし、かつ、スイッチングの時間幅が交流出
力波形に対応して、図６の実線のようなパルス電圧波形
となる。このパルス電圧は、インダクタンス素子３５、
コンデンサ３６からなるフィルタ回路９６で高調波成分
を除去し、図６の点線のような所定の電圧と商用周波数
の交流出力が得られる。Positive and negative boost chopper circuits 31,
Half-bridge type DC-AC connected to the latter stage of 32
A pulse width modulation circuit 45 for performing pulse width modulation corresponding to the AC output voltage waveform is coupled to the switch elements 33 and 34 of the inverter circuit 37, and the pulse width modulation signal causes a high frequency to generate a commercial half cycle of the AC output voltage. Alternately, and the switching time width corresponds to the AC output waveform to form a pulse voltage waveform as shown by the solid line in FIG. This pulse voltage is applied to the inductance element 35,
A harmonic component is removed by the filter circuit 96 including the capacitor 36, and an AC output having a predetermined voltage and a commercial frequency as shown by the dotted line in FIG. 6 is obtained.
【００３１】交流電圧１０が入力されているときには、
正側と負側のダイオード１７、１８でそれぞれ半波整流
された電圧を正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、
３２でスイッチングし、正側と負側にそれぞれ昇圧し、
後段のインバータ回路３７によって高周波の交流電圧に
変換され、さらにフィルタ回路９６などを通して高調波
成分を除去し、所定の電圧と商用周波数の交流出力が得
られるのは、従来回路と変わるところはない。When the AC voltage 10 is input,
Voltages half-wave rectified by the diodes 17 and 18 on the positive side and the negative side respectively, the boost chopper circuit 31 in the positive direction and the negative direction,
Switching at 32, boosting to the positive side and negative side respectively,
There is no difference from the conventional circuit in that it is converted into a high-frequency AC voltage by the inverter circuit 37 in the subsequent stage, and the harmonic component is removed through the filter circuit 96 or the like to obtain an AC output of a predetermined voltage and a commercial frequency.
【００３２】つぎに、正方向と負方向の昇圧チョッパ回
路３１、３２を正方向と負方向の力率改善用アクティブ
・フィルタ回路に置き換えた場合の基本回路を図７に示
す。この回路では、コンデンサ１９、２０がないため、
交流入力電圧が商用半サイクル毎に低下したときにバッ
テリ３８を放電させないためスイッチ素子が必要とな
り、図１に示すダイオード３９に代えて、図７に示すよ
うに、ＳＣＲなどのスイッチ素子４８を用い、停電など
で交流電圧が入力されないときにスイッチ素子４８をオ
ンさせることにより、無停電電源装置としての前記同様
の動作が可能となる。Next, FIG. 7 shows a basic circuit when the positive and negative boost chopper circuits 31 and 32 are replaced with positive and negative power factor improving active filter circuits. In this circuit, because there are no capacitors 19 and 20,
A switch element is required to prevent discharge of the battery 38 when the AC input voltage drops every commercial half cycle, and a switch element 48 such as an SCR is used as shown in FIG. 7 instead of the diode 39 shown in FIG. By turning on the switch element 48 when the AC voltage is not input due to a power failure or the like, the same operation as the above can be performed as the uninterruptible power supply device.
【００３３】この第７図の動作を正側だけ抽出した図８
により力率改善作用をさらに詳しく説明する。この回路
では、制御回路４３内の汎用のＰＷＭ制御用ＩＣ５２を
用い、入力電流波形と出力電圧だけを使用して、定電圧
の制御とともに、力率の改善をするものである。FIG. 8 in which only the positive side of the operation of FIG. 7 is extracted
The power factor improving action will be described in more detail. In this circuit, the general-purpose PWM control IC 52 in the control circuit 43 is used, and only the input current waveform and the output voltage are used to control the constant voltage and improve the power factor.
【００３４】安定化電源としての目的を達成するため、
出力電圧を一定にすることが必要であり、また、力率改
善のために入力電流を入力電圧と相似形にすることが必
要である。出力電圧を一定にするには、ＩＣ５２の
〔２〕ピンに基準電圧Ｖｒｅｆを加え、〔１〕ピンに出
力電圧信号を加えるだけで、ＩＣ５２の内部で演算をす
る。しかし、力率を改善するには、まず〔１〕ピンと
〔２〕ピンに入力する信号の位相を互いに一致させ、つ
ぎに、入力電流と入力電圧を相似形にしなければならな
い。この回路は、これらの動作を同時に行う。In order to achieve the purpose as a stabilized power source,
It is necessary to make the output voltage constant, and to make the input current similar to the input voltage in order to improve the power factor. In order to make the output voltage constant, the reference voltage Vref is applied to the [2] pin of the IC 52, and the output voltage signal is applied to the [1] pin to perform the calculation inside the IC 52. However, in order to improve the power factor, it is necessary to first match the phases of the signals input to the [1] pin and the [2] pin with each other, and then make the input current and the input voltage similar to each other. This circuit performs these operations at the same time.
【００３５】そこで、〔１〕ピンと〔２〕ピンに入力す
る信号の位相を一致させるため、〔２〕ピンに、入力電
圧に対して反転している微小信号を注入し、また、
〔１〕ピンへの信号の位相を、〔２〕ピンへの信号に一
致するように調整する。具体的には、前記微小信号は、
入力電流検出用抵抗７２（Ｒｏ）に流れる電流ｉによっ
て生ずる電圧Ｒｏ・ｉで代用する。すると、〔２〕ピン
の入力電圧Ｖ（−）は、次式に示すように、基準電圧Ｖ
ｒｅｆと、入力電圧波形の反転している微小信号とが加
算された波形となる。
Therefore, in order to match the phases of the signals input to the [1] pin and the [2] pin, a minute signal inverted with respect to the input voltage is injected into the [2] pin, and
The phase of the signal to pin [1] is adjusted to match the signal to pin [2]. Specifically, the minute signal is
The voltage Ro · i generated by the current i flowing in the input current detection resistor 72 (Ro) is used as a substitute. Then, the input voltage V (-) of the [2] pin is, as shown in the following equation, the reference voltage V (-).
It becomes a waveform in which ref and a minute signal in which the input voltage waveform is inverted are added.
【００３６】また、〔１〕ピンの入力電圧Ｖ（＋）は、
出力電圧を抵抗５３、５４で分圧した次式に示すような
信号となる。しかし、このままでは、Ｖ（＋）とＶ
（−）の位相が一致していない。そこで、抵抗５３とコ
ンデンサ５５の充電時定数により、〔１〕ピンの入力電
圧の変化を遅らせてＶ（−）と同じ位相にする。具体的
には、Ｖ（＋）の位相が、３×π／４だけ遅れるように
コンデンサ５５の容量を調整する。
The input voltage V (+) at the [1] pin is
The signal obtained by dividing the output voltage by the resistors 53 and 54 is as shown in the following equation. However, in this state, V (+) and V
The (-) phases do not match. Therefore, due to the charging time constant of the resistor 53 and the capacitor 55, the change of the input voltage of the [1] pin is delayed to make it the same phase as V (−). Specifically, the capacitance of the capacitor 55 is adjusted so that the phase of V (+) is delayed by 3 × π / 4.
【００３７】ＩＣ５２内では、第１の非反転誤差増幅器
でＶ（＋）とＶ（−）との誤差を検出して増幅し、この
増幅器の信号と、発振器の３角波信号とをコンパレータ
で比較し、パルス信号を出力する。このパルス信号は、
In the IC52, the first non-inverting error amplifier detects and amplifies the error between V (+) and V (-), and the signal of this amplifier and the triangular wave signal of the oscillator are compared by the comparator. Compare and output a pulse signal. This pulse signal is
〔９〕、〔１０〕ピンからトランジスタ７０、７１を介
してスイッチ素子２５のゲート信号として送られ、昇圧
チョッパ回路３１が動作する。このように、本発明の回
路は、汎用のＩＣ５２を用いて入力電流波形と出力電圧
だけで、一定出力に制御するとともに、力率を改善する
ことができる。なお、前記実施例において、スイッチ素
子２５、２６、３３、３４は、ＭＯＳ−ＦＥＴで表示し
たが、これに限られるものではなく、バイポーラトラン
ジスタなどで構成することもできる。The signal is sent from the [9] and [10] pins via the transistors 70 and 71 as the gate signal of the switch element 25, and the boost chopper circuit 31 operates. As described above, the circuit of the present invention can control the constant output and improve the power factor using only the input current waveform and the output voltage by using the general-purpose IC 52. Although the switch elements 25, 26, 33, and 34 are shown as MOS-FETs in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and they may be made up of bipolar transistors or the like.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明は、上述のように構成したので、
正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２のスイッ
チ素子２５、２６を交流出力電圧の商用半サイクル毎に
交互に導通状態とスイッチング状態にすることにより、
正方向と負方向の昇圧チョッパ回路３１、３２の正入力
ライン４と負入力ライン５の間に、１組のバッテリ３８
を接続するだけで、正方向と負方向に昇圧して安定化さ
れた直流電圧が得られるものである。Since the present invention is configured as described above,
By alternately setting the switch elements 25 and 26 of the positive and negative boost chopper circuits 31 and 32 to the conducting state and the switching state for each commercial half cycle of the AC output voltage,
A pair of batteries 38 is provided between the positive input line 4 and the negative input line 5 of the positive and negative boost chopper circuits 31 and 32.
Simply by connecting, a stable DC voltage is obtained by boosting in the positive direction and the negative direction.
【００３９】また、従来の回路に比較してバッテリの数
量の削減、反転チョッパ回路の削減など大幅な部品の削
減、価格の低減、装置の小型化、信頼性の向上ができ
る。Further, as compared with the conventional circuit, the number of batteries can be reduced, the number of reversing chopper circuits can be greatly reduced, the cost can be reduced, the device can be downsized, and the reliability can be improved.
【００４０】また、インダクタンス素子２３、２４が正
側、負側の直列接続となって約２倍となり、スイッチ素
子２５、２６のピーク電流が軽減されるので効率が改善
される。In addition, the inductance elements 23 and 24 are connected in series on the positive side and the negative side and are approximately doubled, and the peak currents of the switching elements 25 and 26 are reduced, so that the efficiency is improved.
【図１】本発明による無停電電源装置の第１実施例を示
す電気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a first embodiment of an uninterruptible power supply device according to the present invention.
【図２】図１における無停電電源装置から抽出した昇圧
チョッパ回路３１、３２の電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram of boost chopper circuits 31 and 32 extracted from the uninterruptible power supply device in FIG.
【図３】図１における無停電電源装置から抽出した駆動
回路４１、４２の電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram of drive circuits 41 and 42 extracted from the uninterruptible power supply device in FIG.
【図４】（ａ）（ｂ）は発振回路７の出力波形図、
（ｃ）は交流出力波形図、（ｄ）（ｅ）はスイッチ素子
２５、２６の駆動波形図である。4A and 4B are output waveform diagrams of the oscillation circuit 7,
(C) is an AC output waveform diagram, and (d) and (e) are drive waveform diagrams of the switch elements 25 and 26.
【図５】昇圧チョッパ回路３１、３２の動作説明図であ
る。5 is an operation explanatory diagram of boost chopper circuits 31 and 32. FIG.
【図６】本発明による無停電電源装置の出力波形図であ
る。FIG. 6 is an output waveform diagram of the uninterruptible power supply according to the present invention.
【図７】本発明による無停電電源装置を力率改善回路と
共用した電気回路図である。FIG. 7 is an electric circuit diagram in which the uninterruptible power supply according to the present invention is shared with a power factor correction circuit.
【図８】図７において正側の基本的な電気回路図であ
る。FIG. 8 is a basic electric circuit diagram on the positive side in FIG.
【図９】従来の無停電電源装置の電気回路図である。FIG. 9 is an electric circuit diagram of a conventional uninterruptible power supply.
【図１０】従来の無停電電源装置の他の例を示す電気回
路図である。FIG. 10 is an electric circuit diagram showing another example of a conventional uninterruptible power supply device.
１…直送ライン、２、３…交流入力端子、４…正入力ラ
イン、５…負入力ライン、６…負荷、７…発振回路、
８、９…交流出力端子、１０…交流電源、１２…出力電
圧検出回路、１３…負荷電流検出回路、１４…切換回
路、１６…共通ライン、１７、１８…ダイオード、１
９、２０…コンデンサ、２１…正および負の半波整流回
路、２３、２４…インダクタンス素子、２５、２６…ス
イッチ素子、２７、２８…ダイオード、２９、３０…コ
ンデンサ、３１…正方向の昇圧チョッパ回路、３２…負
方向の昇圧チョッパ回路、３３、３４…スイッチ素子、
３５…リアクトル、３６…コンデンサ、３７…ＤＣ−Ａ
Ｃインバータ回路、３８、３８ａ、３８ｂ…バッテリ、
３９、４０…ダイオード、４１、４２…駆動回路、４
３、４４…制御回路、４５…パルス幅変調回路、４６、
４７…入力電流検出手段兼絶縁手段としてのカレントト
ランス、４８…スイッチ素子、５２…ＰＷＭ制御用Ｉ
Ｃ、５３、５４…抵抗、５５、５６…コンデンサ、５
７、５８、５９、６１、６２、６３、６４、６５、６
６、６７…抵抗、６８、６９…コンデンサ、７０、７１
…スイッチ素子、７２、７３、７４…抵抗、７５…トラ
ンジスタ、７６…インダクタンス素子、７７…ダイオー
ド、７８…反転チョッパ回路、７９…駆動回路、８０…
電圧検出回路、８１、８２…トランジスタ、８３、８
４、８９、９０…フォトカプラ、９６…フィルタ回路。1 ... Direct transmission line, 2, 3 ... AC input terminal, 4 ... Positive input line, 5 ... Negative input line, 6 ... Load, 7 ... Oscillation circuit,
8, 9 ... AC output terminals, 10 ... AC power supply, 12 ... Output voltage detection circuit, 13 ... Load current detection circuit, 14 ... Switching circuit, 16 ... Common line, 17, 18 ... Diode, 1
9, 20 ... Capacitor, 21 ... Positive and negative half-wave rectification circuits, 23, 24 ... Inductance element, 25, 26 ... Switch element, 27, 28 ... Diode, 29, 30 ... Capacitor, 31 ... Positive step-up chopper Circuit, 32 ... negative step-up chopper circuit, 33, 34 ... switch element,
35 ... Reactor, 36 ... Capacitor, 37 ... DC-A
C inverter circuit, 38, 38a, 38b ... Battery,
39, 40 ... Diodes, 41, 42 ... Driving circuit, 4
3, 44 ... Control circuit, 45 ... Pulse width modulation circuit, 46,
47 ... Current transformer as input current detecting means and insulating means, 48 ... Switch element, 52 ... PWM control I
C, 53, 54 ... Resistor, 55, 56 ... Capacitor, 5
7, 58, 59, 61, 62, 63, 64, 65, 6
6, 67 ... Resistors, 68, 69 ... Capacitors, 70, 71
... switch element, 72, 73, 74 ... resistor, 75 ... transistor, 76 ... inductance element, 77 ... diode, 78 ... inverting chopper circuit, 79 ... drive circuit, 80 ...
Voltage detection circuit, 81, 82 ... Transistor, 83, 8
4, 89, 90 ... Photo coupler, 96 ... Filter circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−168867（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−79572（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−38405（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−111246（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−54551（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−5338（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 9/00 - 11/00 H02M 7/48 H02J 7/00 - 7/10 H02J 7/34 - 7/35 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 2-168867 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 7-79572 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 6-38405 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 5- 111246 (JP, A) JP-A-6-54551 (JP, A) JP-A-1-5338 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 9/00-11 / 00 H02M 7/48 H02J 7/00-7/10 H02J 7/34-7/35
Claims (2)
方を接続して共通ラインとし、この共通ラインに対して
交流入力を整流回路で整流した正の直流電流側を正ライ
ンに、負の直流電流側を負ラインとし、前記正ラインと
共通ラインとの間に、正の直流電圧を昇圧する正側昇圧
チョッパ回路を挿入し、前記負ラインと共通ラインとの
間に、負の直流電圧を昇圧する負側昇圧チョッパ回路を
挿入し、前記正側昇圧チョッパ回路は、正ラインに正側
インダクタンスと順方向の正側ダイオードを直列に接続
し、この正側インダクタンスと正側ダイオードのアノー
ド側との接続点と共通ラインとの間に正側スイッチ素子
を接続し、前記正側ダイオードのカソード側と共通ライ
ンとの間に正側コンデンサを接続し、前記正側スイッチ
素子に、この正側スイッチ素子を駆動する正側駆動回路
と、この正側駆動回路の開閉信号を制御する正側制御回
路を結合してなり、前記負側昇圧チョッパ回路は、負ラ
インに負側インダクタンスと逆方向の負側ダイオードを
直列に接続し、この負側インダクタンスと負側ダイオー
ドのカソード側との接続点と共通ラインとの間に負側ス
イッチ素子を接続し、負側ダイオードのアノード側と共
通ラインとの間に負側コンデンサを接続し、前記負側ス
イッチ素子に、この負側スイッチ素子を駆動する負側駆
動回路と、この負側駆動回路の開閉信号を制御する負側
制御回路を結合し、これらの正側と負側の昇圧チョッパ
回路の後段に結合したＤＣ−ＡＣインバータ回路により
交流に再変換するようにした交流電源装置において、前
記正側の昇圧チョッパ回路の正入力ラインと前記負側の
昇圧チョッパ回路の負入力ラインとの間に、バッテリと
このバッテリを交流電源の停電時に結合するダイオード
を挿入し、前記正側制御回路と負側制御回路は、交流電
源停電時に、前記正側と負側のスイッチ素子を、それぞ
れ交流出力電圧の商用半サイクル毎に交互にいずれか一
方を導通させ、導通させない他方を高周波スイッチング
することによって、前記バッテリからの直流電圧を正方
向と負方向にそれぞれ昇圧する機能を具備してなること
を特徴とする無停電電源装置。1. An AC input terminal and an output terminal are connected to each other to form a common line, and a positive DC current side obtained by rectifying an AC input with a rectifier circuit to the common line is a positive line and a negative DC line. A current side is a negative line, a positive side boost chopper circuit for boosting a positive DC voltage is inserted between the positive line and a common line, and a negative DC voltage is applied between the negative line and the common line. A negative boosting chopper circuit for boosting is inserted, and the positive boosting chopper circuit has a positive line in which a positive side inductance and a forward direction positive side diode are connected in series, and the positive side inductance and the anode side of the positive side diode are connected to each other. A positive side switching element is connected between the connection point and the common line, a positive side capacitor is connected between the cathode side of the positive side diode and the common line, and the positive side switching element is connected to the positive side switching element. The positive side drive circuit for driving the switch element and the positive side control circuit for controlling the open / close signal of the positive side drive circuit are connected to each other, and the negative side boosting chopper circuit is connected to the negative line in the direction opposite to the negative side inductance. Connect the negative side diode in series, connect the negative side switching element between the connection point between this negative side inductance and the cathode side of the negative side diode, and the common line, and connect the negative side diode to the anode side and the common line. A negative-side capacitor is connected between the negative-side switch element and a negative-side drive circuit that drives the negative-side switch element, and a negative-side control circuit that controls an opening / closing signal of the negative-side drive circuit. In the AC power supply device in which the DC-AC inverter circuit connected to the positive side and the negative side of the step-up chopper circuit is used to reconvert into AC, the positive input line of the positive-side step-up chopper circuit is converted. Between the battery and the negative input line of the negative step-up chopper circuit, a battery and a diode for coupling this battery at the time of power failure of the AC power source are inserted, and the positive side control circuit and the negative side control circuit are connected to the AC power source power failure. At the same time, the positive side and the negative side switching elements are alternately turned on for each commercial half cycle of the AC output voltage, and the other side which is not turned on is subjected to high frequency switching, so that the DC voltage from the battery is positive. An uninterruptible power supply having a function of boosting voltage in each direction.
方を接続して共通ラインとし、この共通ラインに対して
交流入力を整流回路で整流した正の直流電流側を正ライ
ンに、負の直流電流側を負ラインとし、前記正ラインと
共通ラインとの間に、正の直流電圧を昇圧する正側昇圧
チョッパ回路を挿入し、前記負ラインと共通ラインとの
間に、負の直流電圧を昇圧する負側昇圧チョッパ回路を
挿入し、前記正側昇圧チョッパ回路は、正ラインに正側
インダクタンスと順方向の正側ダイオードを直列に接続
し、この正側インダクタンスと正側ダイオードのアノー
ド側との接続点と共通ラインとの間に正側スイッチ素子
を接続し、前記正側ダイオードのカソード側と共通ライ
ンとの間に正側コンデンサを接続し、前記正側スイッチ
素子に、この正側スイッチ素子を駆動する正側駆動回路
と、この正側駆動回路の開閉信号を制御する正側制御回
路を結合してなり、前記負側昇圧チョッパ回路は、負ラ
インに負側インダクタンスと逆方向の負側ダイオードを
直列に接続し、この負側インダクタンスと負側ダイオー
ドのカソード側との接続点と共通ラインとの間に負側ス
イッチ素子を接続し、負側ダイオードのアノード側と共
通ラインとの間に負側コンデンサを接続し、前記負側ス
イッチ素子に、この負側スイッチ素子を駆動する負側駆
動回路と、この負側駆動回路の開閉信号を制御する負側
制御回路を結合し、これらの正側と負側の昇圧チョッパ
回路の後段に結合したＤＣ−ＡＣインバータ回路により
交流に再変換するようにした交流電源装置において、前
記正側の昇圧チョッパ回路の正入力ラインと前記負側の
昇圧チョッパ回路の負入力ラインとの間に、バッテリと
このバッテリを交流電源の停電時に結合するスイッチ素
子を挿入し、前記正側制御回路と負側制御回路は、交流
電源停電時に、前記正側と負側のスイッチ素子を、それ
ぞれ交流出力電圧の商用半サイクル毎に交互にいずれか
一方を導通させ、導通させない他方を高周波スイッチン
グすることによって、前記バッテリからの直流電圧を正
方向と負方向にそれぞれ昇圧する機能を具備してなるこ
とを特徴とする無停電電源装置。2. An AC input terminal and an output terminal are connected to each other to form a common line, and a positive DC current side obtained by rectifying an AC input with a rectifier circuit to the common line is a positive line and a negative DC line. A current side is a negative line, a positive side boost chopper circuit for boosting a positive DC voltage is inserted between the positive line and a common line, and a negative DC voltage is applied between the negative line and the common line. A negative boosting chopper circuit for boosting is inserted, and the positive boosting chopper circuit has a positive line in which a positive side inductance and a forward direction positive side diode are connected in series, and the positive side inductance and the anode side of the positive side diode are connected to each other. A positive side switching element is connected between the connection point and the common line, a positive side capacitor is connected between the cathode side of the positive side diode and the common line, and the positive side switching element is connected to the positive side switching element. The positive side drive circuit for driving the switch element and the positive side control circuit for controlling the open / close signal of the positive side drive circuit are connected to each other, and the negative side boosting chopper circuit is connected to the negative line in the direction opposite to the negative side inductance. Connect the negative side diode in series, connect the negative side switching element between the connection point between this negative side inductance and the cathode side of the negative side diode, and the common line, and connect the negative side diode to the anode side and the common line. A negative-side capacitor is connected between the negative-side switch element and a negative-side drive circuit that drives the negative-side switch element, and a negative-side control circuit that controls an opening / closing signal of the negative-side drive circuit. In the AC power supply device in which the DC-AC inverter circuit connected to the positive side and the negative side of the step-up chopper circuit is used to reconvert into AC, the positive input line of the positive-side step-up chopper circuit is converted. Between a battery and a negative input line of the negative-side boost chopper circuit, a battery and a switch element for coupling the battery at the time of a power failure of the AC power supply are inserted, and the positive-side control circuit and the negative-side control circuit are connected to the AC power supply. At the time of a power failure, the positive side and the negative side switching elements are alternately turned on for each commercial half cycle of the AC output voltage, and the other side which is not turned on is subjected to high frequency switching, whereby the DC voltage from the battery is changed. An uninterruptible power supply device having a function of boosting voltage in each of a positive direction and a negative direction.
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|---|---|---|---|
| JP11765694A JP3364000B2 (en) | 1994-05-06 | 1994-05-06 | Uninterruptible power system |
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Publications (2)
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| JPH07303337A JPH07303337A (en) | 1995-11-14 |
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ID=14717059
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11765694A Expired - Lifetime JP3364000B2 (en) | 1994-05-06 | 1994-05-06 | Uninterruptible power system |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3364000B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009284652A (en) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | Energy-saving power supply apparatus |
Families Citing this family (5)
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-
1994
- 1994-05-06 JP JP11765694A patent/JP3364000B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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