JP5886732B2 - Power switching device - Google Patents
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Description
この発明は電源切換装置に関し、特に、2台の無停電電源装置のうちのいずれか1台の無停電電源装置を負荷に接続する電源切換装置に関する。 The present invention relates to a power supply switching apparatus, and more particularly to a power supply switching apparatus that connects any one of the two uninterruptible power supply apparatuses to a load.
特許文献1には、第1の無停電電源装置と負荷の間に直列接続された第1のサイリスタスイッチおよび第1のリアクトルと、第2の無停電電源装置と負荷の間に直列接続された第2のサイリスタスイッチおよび第2のリアクトルと、第1および第2の無停電電源装置のうちのいずれか1台の無停電原装置と負荷を接続する機械式の開閉器とを備えた電源切換装置が開示されている。
In
第1の無停電電源装置から負荷に電力を供給する場合は、第1のサイリスタスイッチをオンさせるとともに第2のサイリスタスイッチをオフさせ、開閉器によって第1の無停電電源装置と負荷を接続する。また、第2の無停電電源装置から負荷に電力を供給する場合は、第2のサイリスタスイッチをオンさせるとともに第1のサイリスタスイッチをオフさせ、開閉器によって第2の無停電電源装置と負荷を接続する。 When power is supplied from the first uninterruptible power supply to the load, the first thyristor switch is turned on and the second thyristor switch is turned off, and the first uninterruptible power supply and the load are connected by a switch. . When supplying power to the load from the second uninterruptible power supply, the second thyristor switch is turned on and the first thyristor switch is turned off, and the second uninterruptible power supply and the load are connected by a switch. Connecting.
しかし、従来の電源切換装置では、無停電電源装置を切換える時、1つのサイリスタスイッチのみ、あるいは開閉器のみを介して電力供給を行なう期間があったので、1つのサイリスタスイッチまたは開閉器が故障している場合は、負荷への電力供給が瞬間的に停止し、電力供給が不安定になるという問題があった。 However, in the conventional power supply switching device, when switching the uninterruptible power supply device, there is a period in which power is supplied through only one thyristor switch or only the switch, so that one thyristor switch or switch breaks down. In such a case, there is a problem that the power supply to the load stops instantaneously and the power supply becomes unstable.
それゆえに、この発明の主たる目的は、負荷に電力を安定に供給することが可能な電源切換装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a power supply switching apparatus capable of stably supplying power to a load.
この発明に係る電源切換装置は、第1の無停電電源装置と負荷の間に直列接続される第1の半導体スイッチおよび第1のリアクトルと、第2の無停電電源装置と負荷の間に直列接続される第2の半導体スイッチおよび第2のリアクトルと、第1の信号に応答して第1の無停電電源装置および負荷間を接続し、第2の信号に応答して第2の無停電電源装置および負荷間を接続する機械式スイッチと、第1および第2の半導体スイッチと機械式スイッチを制御する制御回路とを備えたものである。機械式スイッチは、第1の無停電電源装置および負荷間を接続している期間は第1のアンサーバック信号を出力し、第2の無停電電源装置および負荷間を接続している期間は第2のアンサーバック信号を出力する。制御回路は、第1の無停電電源装置が負荷に電力を供給する第1の状態から第2の無停電電源装置が負荷に電力を供給する第2の状態に切換える場合は、第1の信号の出力を停止するとともに第2の信号を出力し、第2の半導体スイッチをオンさせた後に、第2のアンサーバック信号に応答して第1の半導体スイッチをオフさせ、第2の状態から第1の状態に切換える場合は、第2の信号の出力を停止するとともに第1の信号を出力し、第1の半導体スイッチをオンさせた後に、第1のアンサーバック信号に応答して第2の半導体スイッチをオフさせる。さらに、機械式スイッチは、第1の信号に応答して第2のアンサーバック信号の出力を停止するまでに第1の時間を要し、第2の信号に応答して第1のアンサーバック信号の出力を停止するまでに第1の時間を要する。制御回路は、第1の状態から第2の状態に切換える場合は、第2の信号を出力してから第1の時間よりも短い第2の時間が経過した後に第2の半導体スイッチをオンさせ、第2の状態から第1の状態に切換える場合は、第1の信号を出力してから第2の時間が経過した後に第1の半導体スイッチをオンさせる。 The power supply switching device according to the present invention includes a first semiconductor switch and a first reactor connected in series between a first uninterruptible power supply and a load, and a second uninterruptible power supply and a load in series. The second semiconductor switch and the second reactor to be connected are connected between the first uninterruptible power supply and the load in response to the first signal, and the second uninterruptible power is responded to the second signal A mechanical switch for connecting between the power supply device and the load, first and second semiconductor switches, and a control circuit for controlling the mechanical switch are provided. The mechanical switch outputs the first answerback signal during the period in which the first uninterruptible power supply and the load are connected, and the first period in the period in which the second uninterruptible power supply and the load are connected. 2 answerback signal is output. When the control circuit switches from the first state in which the first uninterruptible power supply supplies power to the load to the second state in which the second uninterruptible power supply supplies power to the load, the control circuit , The second signal is output and the second semiconductor switch is turned on. Then, the first semiconductor switch is turned off in response to the second answerback signal. In the case of switching to the state of 1, the output of the second signal is stopped and the first signal is output, and after the first semiconductor switch is turned on, the second signal is output in response to the first answer back signal. Turn off the semiconductor switch. Furthermore, the mechanical switch takes a first time to stop outputting the second answerback signal in response to the first signal, and the first answerback signal in response to the second signal. It takes a first time to stop the output. When switching from the first state to the second state, the control circuit turns on the second semiconductor switch after a second time shorter than the first time has elapsed since the second signal was output. When switching from the second state to the first state, the first semiconductor switch is turned on after the second time has elapsed since the first signal was output.
この発明に係る電源切換装置では、第1の状態から第2の状態に切換える場合は、第2の半導体スイッチをオンさせ、機械式スイッチからの第2のアンサーバック信号に応答して第1の半導体スイッチをオフさせる。また、第2の状態から第1の状態に切換える場合は、第1の半導体スイッチをオンさせ、機械式スイッチからの第1のアンサーバック信号に応答して第2の半導体スイッチをオフさせる。したがって、少なくとも2つのスイッチを介して負荷に電力を供給するので、1つのスイッチが故障した場合でも負荷に電力を供給することができる。よって、負荷に電力を安定に供給することができる。 In the power supply switching device according to the present invention, when switching from the first state to the second state, the second semiconductor switch is turned on, and the first semiconductor device is turned on in response to the second answerback signal from the mechanical switch. Turn off the semiconductor switch. When switching from the second state to the first state, the first semiconductor switch is turned on, and the second semiconductor switch is turned off in response to the first answerback signal from the mechanical switch. Therefore, since power is supplied to the load via at least two switches, power can be supplied to the load even when one switch fails. Therefore, power can be stably supplied to the load.
[実施の形態1]
本願の実施の形態1による無停電電源システムは、図1に示すように、2台の無停電電源装置U1,U2と電源切換装置1とを備える。無停電電源装置U1は、商用交流電源(図示せず)からの交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータで生成された直流電力を蓄えるバッテリと、コンバータで生成された直流電力またはバッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータとを含む。この無停電電源装置U1によれば、停電が発生した場合でも、バッテリに直流電力が貯蔵されている間は、負荷に交流電力の供給を継続することができる。無停電電源装置U2も無停電電源装置U1と同じ構成である。
[Embodiment 1]
The uninterruptible power supply system according to the first embodiment of the present application includes two uninterruptible power supply apparatuses U1 and U2 and a power
電源切換装置1は、2台の無停電電源装置U1,U2のうちのいずれか1台の無停電電源装置を負荷5に接続するものである。すなわち、電源切換装置1は、無停電電源装置U1と負荷5を接続している場合において、無停電電源装置U1が故障したときと、ユーザによって無停電電源装置U2への切換を指示されたときは、無停電電源装置U1と負荷5を切り離すとともに無停電電源装置U2と負荷5を接続する。
The power
また、電源切換装置1は、無停電電源装置U2と負荷5を接続している場合において、無停電電源装置U2が故障したときと、ユーザによって無停電電源装置U1への切換を指示されたときは、無停電電源装置U2と負荷5を切り離すとともに無停電電源装置U1と負荷5を接続する。
Further, when the uninterruptible power supply U2 and the
詳しく説明すると、電源切換装置1は、切換回路2、制御回路3、および操作部4を含む。切換回路2は、図2に示すように、入力端子T1,T2、出力端子T3、サイリスタスイッチ(半導体スイッチ)S1,S2、機械式スイッチS3、手動式スイッチS4〜S6、およびリアクトルL1,L2を含む。
More specifically, the power
入力端子T1,T2は、それぞれ無停電電源装置U1,U2の出力端子に接続される。手動式スイッチS4は、入力端子T1とノードN1の間に接続される。手動式スイッチS4は、通常はオンされ、無停電電源装置U1のメンテナンスなどを行なうために無停電電源装置U1を電源切換装置1から切り離すときにオフされる。
Input terminals T1 and T2 are connected to output terminals of uninterruptible power supply devices U1 and U2, respectively. The manual switch S4 is connected between the input terminal T1 and the node N1. The manual switch S4 is normally turned on and turned off when the uninterruptible power supply U1 is disconnected from the power
手動式スイッチS5は、入力端子T2とノードN2の間に接続される。手動式スイッチS5は、通常はオンされ、無停電電源装置U2のメンテナンスなどを行なうために無停電電源装置U2を電源切換装置1から切り離すときにオフされる。
The manual switch S5 is connected between the input terminal T2 and the node N2. The manual switch S5 is normally turned on and turned off when the uninterruptible power supply U2 is disconnected from the
手動式スイッチS6は、出力端子T3とノードN3の間に接続される。手動式スイッチS6は、通常はオンされ、負荷5のメンテナンスなどを行なうために負荷5を電源切換装置1から切り離すときにオフされる。
The manual switch S6 is connected between the output terminal T3 and the node N3. The manual switch S6 is normally turned on, and is turned off when the
サイリスタスイッチS1およびリアクトルL1は、ノードN1,N3間に直列接続される。サイリスタスイッチS1は、制御回路3からの制御信号φS1が「H」レベルにされたときはオンし、制御信号φS1が「L」レベルにされたときはオフする。サイリスタスイッチS1は、無停電電源装置U1から負荷5に交流電力を供給するときにオンされる。リアクトルL1は、無停電電源装置U1,U2間に横流が流れるのを抑制するために設けられている。
Thyristor switch S1 and reactor L1 are connected in series between nodes N1 and N3. The thyristor switch S1 is turned on when the control signal φS1 from the
サイリスタスイッチS2およびリアクトルL2は、ノードN2,N3間に直列接続される。サイリスタスイッチS2は、制御回路3からの制御信号φS2が「H」レベルにされたときはオンし、制御信号φS2が「L」レベルにされたときはオフする。サイリスタスイッチS2は、無停電電源装置U2から負荷5に交流電力を供給するときにオンされる。リアクトルL2は、無停電電源装置U1,U2間に横流が流れるのを抑制するために設けられている。
Thyristor switch S2 and reactor L2 are connected in series between nodes N2 and N3. The thyristor switch S2 is turned on when the control signal φS2 from the
機械式スイッチS3は、共通端子10、切換端子11,12、および可動接点13を含む。共通端子10は、ノードN3に接続される。切換端子11,12は、それぞれノードN1,N2に接続される。無停電電源装置U1から負荷5に交流電力を供給するときに端子10,11間が導通状態にされる。可動接点13は、制御回路3からの制御信号φS11,φS12がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルにされたことに応じて端子10,11間を導通させる。可動接点13によって端子10,11間が導通状態にされると、アンサーバック信号AB1が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられる。アンサーバック信号AB1は、制御回路3に与えられる。アンサーバック信号AB1が「H」レベルに立ち上げられると、制御回路3によってサイリスタスイッチS2がオフされる。
The mechanical switch S3 includes a
無停電電源装置U2から負荷5に交流電力を供給するときに端子10,12間が導通状態にされる。可動接点13は、制御信号φS11,φS12がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされたことに応じて端子10,12間を導通させる。可動接点13によって端子10,12間が導通状態にされると、アンサーバック信号AB2が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられる。アンサーバック信号AB2は、制御回路3に与えられる。アンサーバック信号AB2が「H」レベルに立ち上げられると、制御回路3によってサイリスタスイッチS1がオフされる。
When the AC power is supplied from the uninterruptible power supply U2 to the
操作部4は、たとえばタッチパネルを含み、ユーザがタッチパネルを操作して無停電電源装置U1から負荷5に交流電力を供給することを指令したときは、給電指令信号PS1を活性化レベルの「H」レベルに立ち上げる。また、操作部4は、ユーザがタッチパネルを操作して無停電電源装置U2から負荷5に交流電力を供給することを指令したときは、給電指令信号PS2を活性化レベルの「H」レベルに立ち上げる。給電指令信号PS1,PS2の一方の信号が「H」レベルにされたときは他方の信号は「L」レベルにされる。制御回路3は、操作部4からの給電指令信号PS1,PS2と、切換回路2からのアンサーバック信号AB1,AB2とに基づいて、制御信号φS1,φS2,φS11,φS12を生成し、切換回路2を制御する。
The
また、制御回路3は、無停電電源装置U1,U2の出力電圧V1,V2に基づいて、それぞれ無停電電源装置U1,U2が故障したことを示す停電信号F1,F2を生成する。停電信号F1は、無停電電源装置U1の出力電圧V1が所定電圧よりも低下したときに「H」レベルにされ、それ以外の期間は「L」レベルにされる。停電信号F2は、無停電電源装置U2の出力電圧V2が所定電圧よりも低下したときに「H」レベルにされ、それ以外の期間は「L」レベルにされる。制御回路3は、停電信号F1,F2に基づいて、制御信号φS1,φS2,φS11,φS12を生成し、切換回路2を制御する。
The
図3は、制御回路3のうちの信号発生回路20の構成を示す回路ブロック図である。図3において、信号発生回路20は、ORゲート21,22,27,31,32,37、フリップフロップ23,33、ANDゲート24,34、遅延回路25,35、およびゲート回路26,36を含む。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of the
ORゲート21は、給電指令信号PS1と停電信号F2との論理和信号φ21を出力する。ORゲート22は、給電指令信号PS2と停電信号F1との論理和信号φ22を出力する。フリップフロップ23は、信号φ21が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられたときにセットされて制御信号φS11を「L」レベルから「H」レベルに立ち上げる。また、フリップフロップ23は、信号φ22が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられたときにリセットされて制御信号φS11を「H」レベルから「L」レベルに立ち下げる。
The
ANDゲート24は、制御信号φS11と停電信号F2との論理積信号φ24を出力する。遅延回路25は、制御信号φS11の立ち上りエッジを所定時間Td1だけ遅延させる。ゲート回路26は、遅延回路25の出力信号とアンサーバック信号AB2の反転信号との論理和信号φ26を生成する。ORゲート27は、信号φ24,φ26の論理和信号を制御信号φS1として出力する。
The AND
ORゲート31は、給電指令信号PS2と停電信号F1との論理和信号φ31を出力する。ORゲート32は、給電指令信号PS1と停電信号F2との論理和信号φ32を出力する。フリップフロップ33は、信号φ31が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられたときにセットされて制御信号φS12を「L」レベルから「H」レベルに立ち上げる。また、フリップフロップ33は、信号φ32が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられたときにリセットされて制御信号φS12を「H」レベルから「L」レベルに立ち下げる。
The OR gate 31 outputs a logical sum signal φ31 of the power supply command signal PS2 and the power failure signal F1. The
ANDゲート34は、制御信号φS12と停電信号F1との論理積信号φ34を出力する。遅延回路35は、制御信号φS12の立ち上りエッジを所定時間Td1だけ遅延させる。ゲート回路36は、遅延回路35の出力信号とアンサーバック信号AB1の反転信号との論理和信号φ36を生成する。ORゲート37は、信号φ34,φ36の論理和信号を制御信号φS2として出力する。
The AND
次に、この信号発生回路20の動作について説明する。給電指令信号PS1,PS2がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルにされて無停電電源装置U1から負荷5に正常に電力供給されている場合は、停電信号F1,F2がともに「L」レベルにされている。この場合は、信号φ21,φ22がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルになり、制御信号φS11が「H」レベルになって機械式スイッチS3の端子10,11間が導通している。また、信号φ26が「H」レベルになり、サイリスタスイッチS1がオンしている。
Next, the operation of the
また、信号φ31,φ32がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルになり、制御信号φS12が「L」レベルになって機械式スイッチS3の端子10,12間が非導通になっている。また、信号φ36が「L」レベルになり、サイリスタスイッチS2がオフしている。
Further, the signals φ31 and φ32 become “L” level and “H” level, respectively, and the control signal φS12 becomes “L” level, and the
無停電電源装置U1から負荷5に正常に電力供給されている場合において無停電電源装置U1が故障したときは、停電信号F1が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられる。これにより、信号φ31が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられてフリップフロップ33がセットされ、制御信号φS12が「H」レベルにされ、信号φ34,φS2が「H」レベルにされてサイリスタスイッチS2がオンされるとともに、所定の応答時間の経過後に機械式スイッチS3の端子10,12間が導通状態にされる。
When power is normally supplied from the uninterruptible power supply U1 to the
また、信号φ22が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられてフリップフロップ23がリセットされ、制御信号φS11が「L」レベルにされ、所定の応答時間の経過後に機械式スイッチS3の端子10,11間が非導通状態にされる。また、機械式スイッチS3の端子10,12間が導通してアンサーバック信号AB2が「H」レベルにされると、信号φ26,φS1が「L」レベルにされてサイリスタスイッチS1がオフされる。
Further, the signal φ22 is raised from the “L” level to the “H” level, the flip-
無停電電源装置U1から負荷5に正常に電力供給されている場合において、無停電電源装置U1から無停電電源装置U2への切換が指示されたときは、給電指令信号PS1,PS2がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされる。これにより、信号φ31,φ32がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルにされてフリップフロップ33がセットされ、制御信号φS12が「H」レベルにされ、所定の応答時間の経過後に機械式スイッチS3の端子10,12間が導通状態にされる。また、制御信号φS12が「H」レベルにされてから所定時間Td1の経過後に制御信号φS2が「H」レベルにされてサイリスタスイッチS2がオンされる。
When power is normally supplied from the uninterruptible power supply U1 to the
また、信号φ21,信号φ22がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされてフリップフロップ23がリセットされ、制御信号φS11が「L」レベルにされ、所定の応答時間の経過後に機械式スイッチS3の端子10,11間が非導通状態にされる。また、機械式スイッチS3の端子10,12間が導通してアンサーバック信号AB2が「H」レベルにされると、信号φ26,φS1が「L」レベルにされてサイリスタスイッチS1がオフされる。
Further, the signals φ21 and φ22 are set to the “L” level and the “H” level, respectively, to reset the flip-
無停電電源装置U2から負荷5に正常に電力供給されている場合において、無停電電源装置U2が故障したときと、無停電電源装置U2から無停電電源装置U1への切換が指示されたときは同様であるので、その説明は繰り返さない。
When power is normally supplied from the uninterruptible power supply U2 to the
図4(a)〜(l)は、電源切換装置1の動作を示すタイムチャートである。初期状態では、給電指令信号PS1が「L」レベルにされており、無停電電源装置U2から負荷5に交流電力が供給されているものとする。この場合、制御信号φS1,φS2はそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされており、サイリスタスイッチS1がオフし、サイリスタスイッチS2がオンしている。また、制御信号φS11,φS12はそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされており、機械式スイッチS3の端子10,11間が非導通になり、端子10,12間が導通している。また、アンサーバック信号AB1,AB2はそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされている。初期状態では、無停電電源装置U2からサイリスタスイッチS2および機械式スイッチS3の端子10,12を介して負荷5に交流電力が供給されている。
4A to 4L are time charts showing the operation of the power
ある時刻t0において、ユーザーによって無停電電源装置U2から無停電電源装置U1への切換が指示されると、給電指令信号PS1が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられる。これにより、フリップフロップ23がセットされて制御信号φS11が「H」レベルにされるとともに、フリップフロップ33がリセットされて制御信号φS12が「L」レベルにされ、機械式スイッチS3の切換が指令される。機械式スイッチS3の切換には、所定の応答時間(Tr1+Tr2)が必要である。
At a certain time t0, when the user instructs switching from the uninterruptible power supply U2 to the uninterruptible power supply U1, the power supply command signal PS1 is raised from the “L” level to the “H” level. As a result, flip-
機械式スイッチS3が切換指令に応答する前において、すなわち時刻t0から所定の遅延時間Td1(ただし、Td1<Tr1である)の経過後の時刻t1において、制御信号φS1が「H」レベルに立ち上げられ、サイリスタスイッチS1がオンされる。これにより、無停電電源装置U1からサイリスタスイッチS1を介して負荷5に交流電力が供給されるとともに、無停電電源装置U2からサイリスタスイッチS2および機械式スイッチS3の端子10,12を介して負荷5に交流電力が供給される(期間T1)。
Before mechanical switch S3 responds to the switching command, that is, at time t1 after the elapse of a predetermined delay time Td1 (where Td1 <Tr1) from time t0, control signal φS1 rises to the “H” level. The thyristor switch S1 is turned on. Thereby, AC power is supplied from the uninterruptible power supply U1 to the
サイリスタスイッチS1をオンさせるのを所定の遅延時間Td1だけ遅延させるのは、2台の無停電電源装置U1,U2が負荷5に接続されるラップ時間(時刻t1〜t3)を短くするためである。遅延時間Td1を応答時間Tr1に近付けることにより、ラップ時間をさらに短くすることができる。
The reason for delaying turning on the thyristor switch S1 by a predetermined delay time Td1 is to shorten the lap time (time t1 to t3) in which the two uninterruptible power supply devices U1 and U2 are connected to the
機械式スイッチS3の切換が指令されてから所定の応答時間Tr1の経過後の時刻t2において、機械式スイッチS3の可動接点13が端子11から離れ、アンサーバック信号AB2が「L」レベルに立ち下げられる。これにより、無停電電源装置U1からサイリスタスイッチS1を介して負荷5に交流電力が供給されるとともに、無停電電源装置U2からサイリスタスイッチS2を介して負荷5に交流電力が供給される(期間T2)。
At time t2 after a predetermined response time Tr1 has elapsed since the switching of the mechanical switch S3 was commanded, the
時刻t2から所定の応答時間Tr2の経過後の時刻t3において、スイッチS3の可動接点13が端子12に接触し、アンサーバック信号AB1が「H」レベルに立ち上げられ、制御信号φS2が「L」レベルに立ち下げられ、サイリスタスイッチS2がオフする。これにより、無停電電源装置U1からサイリスタスイッチS1および機械式スイッチS3の端子10,11を介して負荷5に交流電力が供給される。なお、無停電電源装置U1から無停電電源装置U2に切換える際も同様であるので、その説明は繰り返さない。
At time t3 after elapse of a predetermined response time Tr2 from time t2, the
この実施の形態1では、無停電電源装置U1,U2の一方から他方に切換える際、3つのスイッチS1〜S3のうちの少なくとも2つのスイッチを介して電力供給がされるので、3つのスイッチS1〜S3のうちの1つのスイッチが故障した場合でも、安定に電力を供給することができる。 In the first embodiment, when switching from one of the uninterruptible power supply devices U1 and U2 to the other, power is supplied through at least two of the three switches S1 to S3. Even when one of the switches in S3 fails, power can be supplied stably.
図5(a)〜(l)は、実施の形態1の比較例を示すタイムチャートであって、図4(a)〜(l)と対比される図である。図5(a)〜(l)を参照して、比較例が実施の形態1と異なる点は、アンサーバック信号AB1と関係なく、給電指令信号PS1の立ち上りエッジに応答して制御信号φS2を「L」レベルに立ち下げる点である。 FIGS. 5A to 5L are time charts showing a comparative example of the first embodiment, and are compared with FIGS. 4A to 4L. Referring to FIGS. 5A to 5L, the comparative example is different from the first embodiment in that the control signal φS2 is set in response to the rising edge of the power feed command signal PS1 regardless of the answer back signal AB1. The point is to fall to “L” level.
時刻t0において制御信号φS2が「L」レベルに立ち下げられると、サイリスタスイッチS2が瞬時にオフする。時刻t0〜t1の期間T3では、無停電電源装置U2から機械式スイッチS3の端子10,12のみを介して負荷5に電力供給を行なうので、機械式スイッチS3が故障している場合は電力供給が遮断される。また、時刻t2〜t3の期間T4では、無停電電源装置U1からサイリスタスイッチS1のみを介して負荷5に電力供給を行なうので、サイリスタスイッチS1が故障している場合は電力供給が遮断される。
When control signal φS2 falls to “L” level at time t0, thyristor switch S2 is instantaneously turned off. In the period T3 from time t0 to t1, power is supplied from the uninterruptible power supply U2 to the
この比較例では、無停電電源装置U1,U2の一方から他方に切換える際、3つのスイッチS1〜S3のうちの1つのスイッチを介して電力供給がされるので、3つのスイッチS1〜S3のうちの1つのスイッチが故障した場合は、安定に電力を供給することができない。 In this comparative example, when switching from one of the uninterruptible power supply devices U1 and U2 to the other, power is supplied through one of the three switches S1 to S3. If one of the switches fails, power cannot be supplied stably.
[実施の形態2]
図6は、本発明の実施の形態2による無停電電源システムの要部を示す回路図であって、図2と対比される図である。図6を参照して、実施の形態2の無停電電源システムが実施の形態1の無停電電源システムと異なる点は、切換回路2が切換回路40で置換されている点である。切換回路40は、切換回路2の機械式スイッチS3を機械式スイッチS7で置換したものである。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a circuit diagram showing a main part of the uninterruptible power supply system according to the second embodiment of the present invention, which is compared with FIG. Referring to FIG. 6, the uninterruptible power supply system of the second embodiment is different from the uninterruptible power supply system of the first embodiment in that
機械式スイッチS7は、端子41〜44および可動接点45,46を含む。端子41,43は、それぞれノードN1,N2に接続される。端子42,44は、ともにノードN3に接続される。無停電電源装置U1から負荷5に交流電力を供給するときに端子41,42間が可動接点45によって導通状態にされる。可動接点45は、制御回路3からの制御信号φS11,φS12がそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルにされたことに応じて端子41,42間を導通させる。可動接点45が端子41に接触すると、アンサーバック信号AB1が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられる。アンサーバック信号AB1は、制御回路3に与えられる。アンサーバック信号AB1が「H」レベルに立ち上げられと、制御回路3によってサイリスタスイッチS2がオフされる。
The mechanical switch S7 includes
無停電電源装置U2から負荷5に交流電力を供給するときに端子43,44間が可動接点46によって導通状態にされる。可動接点46は、制御信号φS11,φS12がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルにされたことに応じて端子43,44間を導通させる。可動接点46が端子43に接触すると、アンサーバック信号AB2が「L」レベルから「H」レベルに立ち上げられる。アンサーバック信号AB2は、制御回路3に与えられる。アンサーバック信号AB2が「H」レベルに立ち上げられと、制御回路3によってサイリスタスイッチS1がオフされる。
When AC power is supplied from the uninterruptible power supply U2 to the
他の構成および動作は実施の形態1と同じであるので、その説明は繰り返さない。この実施の形態2でも、実施の形態1と同じ効果が得られる。 Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, description thereof will not be repeated. Also in this second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
U1,U2 無停電電源装置、1 電源切換装置、2 切換回路、3 制御回路、4 操作部、5 負荷、S1,S2 サイリスタスイッチ、S3,S7 機械式スイッチ、S4〜S6 手動式スイッチ、T1〜T3,10〜12,41〜44 端子、13,45,46 可動接点、L1,L2 リアクトル、20 信号発生回路、21,22,27,31,32,37 ORゲート、23,33 フリップフロップ、24,34 ANDゲート、25,35 遅延回路、26,36 ゲート回路。 U1, U2 uninterruptible power supply, 1 power supply switching device, 2 switching circuit, 3 control circuit, 4 operation section, 5 load, S1, S2 thyristor switch, S3, S7 mechanical switch, S4 to S6 manual switch, T1 T3, 10-12, 41-44 terminal, 13, 45, 46 movable contact, L1, L2 reactor, 20 signal generation circuit, 21, 22, 27, 31, 32, 37 OR gate, 23, 33 flip-flop, 24 , 34 AND gate, 25, 35 delay circuit, 26, 36 gate circuit.
Claims (3)
第2の無停電電源装置と前記負荷の間に直列接続される第2の半導体スイッチおよび第2のリアクトルと、
第1の信号に応答して前記第1の無停電電源装置および前記負荷間を接続し、第2の信号に応答して前記第2の無停電電源装置および前記負荷間を接続する機械式スイッチと、
前記第1および第2の半導体スイッチと前記機械式スイッチを制御する制御回路とを備え、
前記機械式スイッチは、前記第1の無停電電源装置および前記負荷間を接続している期間は第1のアンサーバック信号を出力し、前記第2の無停電電源装置および前記負荷間を接続している期間は第2のアンサーバック信号を出力し、
前記制御回路は、
前記第1の無停電電源装置が前記負荷に電力を供給する第1の状態から前記第2の無停電電源装置が前記負荷に電力を供給する第2の状態に切換える場合は、前記第1の信号の出力を停止するとともに前記第2の信号を出力し、前記第2の半導体スイッチをオンさせた後に、前記第2のアンサーバック信号に応答して前記第1の半導体スイッチをオフさせ、
前記第2の状態から前記第1の状態に切換える場合は、前記第2の信号の出力を停止するとともに前記第1の信号を出力し、前記第1の半導体スイッチをオンさせた後に、前記第1のアンサーバック信号に応答して前記第2の半導体スイッチをオフさせ、
さらに、前記機械式スイッチは、前記第1の信号に応答して前記第2のアンサーバック信号の出力を停止するまでに第1の時間を要し、前記第2の信号に応答して前記第1のアンサーバック信号の出力を停止するまでに前記第1の時間を要し、
前記制御回路は、前記第1の状態から前記第2の状態に切換える場合は、前記第2の信号を出力してから前記第1の時間よりも短い第2の時間が経過した後に前記第2の半導体スイッチをオンさせ、前記第2の状態から前記第1の状態に切換える場合は、前記第1の信号を出力してから前記第2の時間が経過した後に前記第1の半導体スイッチをオンさせる、電源切換装置。 A first semiconductor switch and a first reactor connected in series between the first uninterruptible power supply and the load;
A second semiconductor switch and a second reactor connected in series between a second uninterruptible power supply and the load;
A mechanical switch that connects between the first uninterruptible power supply and the load in response to a first signal, and connects between the second uninterruptible power supply and the load in response to a second signal When,
A control circuit for controlling the first and second semiconductor switches and the mechanical switch;
The mechanical switch outputs a first answerback signal during a period in which the first uninterruptible power supply and the load are connected, and connects the second uninterruptible power supply and the load. The second answer back signal is output during
The control circuit includes:
When switching from the first state in which the first uninterruptible power supply supplies power to the load to the second state in which the second uninterruptible power supply supplies power to the load, the first After stopping the output of the signal and outputting the second signal, turning on the second semiconductor switch, turning off the first semiconductor switch in response to the second answerback signal,
When switching from the second state to the first state, the output of the second signal is stopped, the first signal is output, and the first semiconductor switch is turned on. In response to the answerback signal of 1, turning off the second semiconductor switch ;
Further, the mechanical switch takes a first time to stop outputting the second answerback signal in response to the first signal, and the mechanical switch responds to the second signal. It takes the first time to stop the output of one answerback signal,
When switching from the first state to the second state, the control circuit outputs the second signal and then outputs the second signal after a second time shorter than the first time has elapsed. When the semiconductor switch is turned on and switched from the second state to the first state, the first semiconductor switch is turned on after the second time has elapsed since the output of the first signal. It is not Ru, power switching device.
それぞれ前記第1および第2の無停電電源装置の出力を受ける第1および第2の端子と、
前記負荷に接続される第3の端子と、
前記第1の信号に応答して前記第1および第3の端子間を接続し、前記第2の信号に応答して前記第2および第3の端子間を接続する可動接点とを含み、
前記可動接点によって前記第1および第3の端子間が導通状態にされたときに前記第1のアンサーバック信号を出力し、前記可動接点によって前記第2および第3の端子間が導通状態にされたときに前記第2のアンサーバック信号を出力する、請求項1に記載の電源切換装置。 The mechanical switch is
First and second terminals for receiving outputs of the first and second uninterruptible power supplies, respectively;
A third terminal connected to the load;
A movable contact that connects between the first and third terminals in response to the first signal and that connects between the second and third terminals in response to the second signal;
The first answer back signal is output when the first contact and the third terminal are made conductive by the movable contact, and the second and third terminals are made conductive by the movable contact. The power supply switching device according to claim 1, wherein the second answerback signal is output when the power is turned off.
前記第1の無停電電源装置の出力を受ける第1の端子と、
前記負荷に接続される第2の端子と、
前記第1の信号に応答して前記第1および第2の端子間を接続する第1の可動接点と、
前記第2の無停電電源装置の出力を受ける第3の端子と、
前記負荷に接続される第4の端子と、
前記第2の信号に応答して前記第3および第4の端子間を接続する第2の可動接点とを含み、
前記第1の可動接点によって前記第1および第2の端子間が導通状態にされたときに前記第1のアンサーバック信号を出力し、前記第2の可動接点によって前記第3および第4の端子間が導通状態にされたときに前記第2のアンサーバック信号を出力する、請求項1に記載の電源切換装置。 The mechanical switch is
A first terminal for receiving an output of the first uninterruptible power supply;
A second terminal connected to the load;
A first movable contact that connects between the first and second terminals in response to the first signal;
A third terminal for receiving the output of the second uninterruptible power supply;
A fourth terminal connected to the load;
A second movable contact connecting between the third and fourth terminals in response to the second signal;
The first answer back signal is output when the first movable contact is brought into conduction between the first and second terminals, and the third and fourth terminals are output by the second movable contact. The power supply switching device according to claim 1, wherein the second answer back signal is output when the interval is made conductive.
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