JPH0736674B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 この発明は、バッテリに充電した直流電力を負荷に切替
給電する直流電源装置に関し、 前記直流電力の切替給電を自動的に行うことにより電源
装置の小型化を図ることを目的とし、 交流電圧を直流電圧に変換し、負荷（３）とチャージャ
ユニット部（２）に直流電圧を送出する負荷直送部
（１）と、該直流電圧を電圧変換してバッテリ（４）を
充電するチャージャユニット部（２）とを有する直流電
源装置において、前記チャージャユニット部（２）は、
交流電圧の異常時に、バッテリ（４）より切替給電を行
う電子スイッチ（21）を備え、該交流電圧の異常時間が
規定時間を越えたことに応じて、電子スイッチ（21）を
ONとして、負荷への給電をバッテリ（４）に自動的に切
替えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

この発明は、バッテリに充電した直流電力を、負荷に切
替給電する直流電源装置の回路方式に関するものであ
る。

交換機，電子計算機等の通信機の直流電源装置には、正
常時においては、交流電圧を整流し負荷側へ直流電力を
供給しながら、あらかじめ予備のバッテリを充電してお
き、交流電圧や直流電源装置の異常な時には、予備のバ
ッテリから負荷に直流電力を切替給電することにより、
各装置およびシステムを安定に稼働させる方法が広く用
いられている。

この切替給電は通信システムの信頼度の面より装置の動
作を停止させる事なく瞬時にて行うことが要求される。
このために、直流電源装置には高い信頼性を保証させ、
且つ、正常時は、負荷とバッテリへの電力の供給を、同
時に、しかも同一の電源で行っていた。

ところが、この方式では直流電源は大容量で、大形とな
り、信頼性の低下が避けられないため、切替えが自動的
に行われて小型な電源が必要とされている。

〔従来の技術〕

第３図は従来の直流電源装置の回路図である。

正常時は、負荷３および予備のバッテリ４に同時に、か
つ並列に直流電力を供給し、異常な時には予備のバッテ
リ４に充電された直流電力を負荷３へ切替給電する方式
であった。即ち、交流電圧を整流器CR61で整流し、コン
デンサC61で濾波して直流電圧としたのち、該直流電圧
をトランジスタTR61のベースに入力されたスイッチング
信号にてスイッチングして交流電圧とする。更に、トラ
ンスT61にて電圧変換し、ダイオードD61、コンデンサC6
1、コンデンサC62とチョークL61で濾波と平滑して直流
電圧とし、負荷３およびバッテリ４に電力が供給されて
いる。

然し、この切替給電方式では、正常時において、負荷へ
の給電とバッテリの充電とを同時に行っている。バッテ
リ４の電圧変動は小さい（例へば、±1.5％）ことが必
要であるために、電力変換部が出力する直流電圧の許容
範囲はバッテリ４の浮動充電電圧に制限され高精度のも
のが必要となる。

更に、負荷３とバッテリ４への並列同時給電であるた
め、電力変換部の整流器CR61は大容量（負荷への電流）
となっており、しかも、バッテリ４と負荷３の直流電圧
の電圧差を補償するために、シリコンドロッパ31を負荷
３に直列に挿入されている。このため、直流電源装置は
損失が多く大形の電源となっている。

なお、本回路においてのバッテリ４からの直流電力の給
電は、つぎのように行われる。

即ち、交流電圧や電力変換部６のトラブル等により異常
となったときには、整流された直流電圧は低下し、ダイ
オードD61に逆方向の電圧が加わるため、ダイオードD61
は“断”となり、自動的にバッテリ４から負荷３へ電力
が切替給電されるようになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電源給電方式は、異常時において、負荷への電力
をバッテリから切替給電することについての目的は達成
している。

然し、正常時において、負荷とバッテリへの電力供給が
同時並列でおこなわれるために、大容量の整流用の半導
体部品を使用した大形の電源装置でなければならない、
しかも、大容量のダイオードD61等は寿命が短くならざ
るえず、そのために破損したりした場合の修復が容易で
なくシステムの信頼性を低下させる原因となっていた。

この発明は、上記した状況から、前記直流電力の切替供
給を自動的に行うことにより電源装置の小型化を図るこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図である。

図中、１は負荷直送部であり、交流電圧を直流電圧に変
換し、負荷３とチャージャユニット部２に直流電圧を送
出するもの、２はチャージャユニット部であって、該直
流電圧を電圧変換してバッテリ４を充電するものであ
り、前記チャージャユニット部２には、交流電圧の異常
時、バッテリ４から負荷３へ切替給電を行う電子スイッ
チ21を備えている。

このチャージャユニット部２では、電子スイッチ21が動
作して、該交流電圧の異常時間が規定時間を越えたこと
に応答して該電子スイッチ21をONとして、負荷への給電
をバッテリ４からに自動的に切替えるものである。

〔作用〕

常時は、電子スイッチ21はOFFで、負荷直送部１の直流
出力は、負荷３とチャージャユニット部２を経てバッテ
リ４を充電している。このときは負荷３とバッテリ４
は、電子スイッチ21がOFFであるために遮断されてい
る。

然しながら、交流電圧および負荷直送部１が異常となっ
た時は、ゲート信号が電子スイッチ21に入力して電子ス
イッチ21はONとする。このために、バッテリ４に充電さ
れていた電力は負荷３へ供給されるようになる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を回路図である。第３図の従
来回路と異なる部分は、チャージャユニット部２の電子
スイッチ21がスイッチの役割をして、異常なときバッテ
リ４から負荷への直流電力の切替給電が行われることで
ある。

図中、１は負荷直送部であり、交流電圧を整流器CR11と
平滑コンデンサC11より整流濾波して直流電圧に変換し
て負荷３とチャージャユニット部２に直流電力を送出す
る。

また、２はチャージャユニット部であり、電子スイッチ
21と直流電圧変換部22とから構成されている。電子スイ
ッチ21は、ゲート信号によりON/OFFされる回路であっ
て、例えばFETなどが使用される。また、直流電圧変換
部22は負荷直流部１の直流出力電圧から、バッテリ充電
電圧をうるためのものである。その構成は、スイッチン
グ信号によりスイッチされるスイッチングトランジスタ
TR21と、スイッチされ交流に変換された電圧を昇降圧す
る電源トランスT21、更に、交流電圧を直流電圧に変換
するダイオードD21、コンデンサC21、およびチョークL2
1とからなっている。

正常時は、負荷直送部１から負荷３とチャージャユニッ
ト部２に直流電力が給電されている。このとき、電子ス
イッチ21のゲートにスイッチング信号が入力されないた
め、電子スイッチ21はOFFとなっているため、バッテリ
４から負荷３への電力給電はおこなわれない。

しかし、異常なとき、例えば、交流電圧が規定時間以上
の停電があったときには、電子スイッチ21のゲートにゲ
ート信号が入力されて該電子スイッチ21はONとし、負荷
にはバッテリからの電力給電が行われるようになる。

なお、この方式により、チャージャユニット２はバッテ
リ４の充電専用となり、負荷直送部１の1/100〜1/1000
の小さい電力の給電で充電が可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、この発明によれば、電子
スイッチを設けることにより、負荷とバッテリの切換給
電が従来方法よりも確実に行うことができる。更に、負
荷に直流電力の供給する直流電源装置とバッテリへの供
給する電源が分離されるために直流電源装置が小型・軽
量化でき、且つ据付や交換が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図、 第２図は本発明の実施例を示す原理回路図、 第３図は従来方法での直流電源装置の回路図、 第１図において、 １は負荷直送部、２はチャージャユニット部、21は電子
スイッチ、22は直流電圧変換部、３は負荷、４はバッテ
リ、を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電圧を変換し、負荷（３）とチャージ
   ャユニット部（２）に直流電圧を送出する負荷直送部
   （１）と、 該直流電圧を電圧変換してバッテリ（４）を充電するチ
   ャージャユニット部（２）と、 を有する電源装置において、 前記チャージャユニット部（２）は、交流電圧の異常な
   る時に、バッテリ（４）より切替給電を行う電子スイッ
   チ（21）を備え、 該交流電圧の異常時間が規定時間を越えたことに応じ
   て、電子スイッチ（21）をONとし、負荷への給電を電子
   スイッチ（21）を介してバッテリ（４）から行うことを
   特徴とする電源装置