(57)【要約】【課題】  交流電源と直流電源とを遅延なく切り替えて，安定して電力供給することが可能な無停電電源装置を提供すること。【解決手段】  外部の交流電源２から供給される電力の低下時に，交流電源２に代えて直流電源４から電力供給する無停電電源装置装置１０が提供される。この無停電電源装置装置１０は，交流電源２から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する変換手段２０と；変換手段２０の出力電圧の可否を検出する電圧検出手段３０と；変換手段の発振状態の可否を検出する発振状態検出手段４０と；電圧検出手段３０および発振状態検出手段４０による検出結果に基づいて，交流電源または直流電源のいずれから電力供給するかを選択する選択手段５０と；選択手段５０による選択結果に基づいて，変換手段２０の出力電力と直流電源４の出力電力とを切り替えて，電力供給対象に供給する切替手段６０と；を備えることを特徴とする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の交流電源から供給される電力の低下時に，前記交流電源に代えて直流電源から電力供給する無停電電源装置であって：
前記交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する変換手段と；
前記変換手段の出力電圧の可否を検出する電圧検出手段と；
前記変換手段の発振状態の可否を検出する発振状態検出手段と；
前記電圧検出手段および前記発振状態検出手段による検出結果に基づいて，前記交流電源または前記直流電源のいずれから電力供給するかを選択する選択手段と；
前記選択手段による選択結果に基づいて，前記変換手段の出力電力と前記直流電源の出力電力とを切り替えて，電力供給対象に供給する切替手段と；
を備えることを特徴とする，無停電電源装置。
【請求項２】
前記電圧検出手段は，前記変換手段の出力電圧が所定電圧より大きいか否かを検出し，
前記発振状態検出手段は，前記変換手段からの発振の有無を検出し，
前記選択手段は，
前記変換手段の出力電圧が前記所定電圧より大きく，かつ，前記変換手段の発振が有る場合に，前記交流電源を選択し，
前記変換手段の出力電圧が前記所定電圧以下である場合，或いは，前記変換手段からの発振がない場合に，前記直流電源を選択することを特徴とする，請求項１に記載の無停電電源装置。
【請求項３】
前記選択手段は，
前記交流電源に代えて前記直流電源を選択した後に，前記直流電源を選択した状態を所定期間維持することを特徴とする，請求項１に記載の無停電電源装置。
【請求項４】
前記選択手段は，
前記電圧検出手段および前記発振状態検出手段による検出結果に基づいて，前記交流電源または前記直流電源のいずれから電力供給するかを選択し，前記交流電源を選択した状態または前記直流電源を選択した状態を表す電源選択信号を出力する判定回路と；
前記判定回路から前記電源選択信号が入力され，前記電源選択信号が前記直流電源を選択した状態から前記交流電源を選択した状態に変化するタイミングを遅延させる遅延回路と；
を含むことを特徴とする，請求項３に記載の無停電電源装置。
【請求項５】
前記遅延回路は，積分回路またはデジタル回路を含むことを特徴とする，請求項４に記載の無停電電源装置。
【請求項６】
前記電圧検出手段及び前記発振状態検出手段は，コンパレータＩＣで構成され，
前記選択手段は，ゲート素子で構成されることを特徴とする，請求項１に記載の無停電電源装置。
【請求項７】
前記変換手段は，前記電力供給対象の消費電力低下時に電圧発振を断続的に行う間欠発振モードを実行可能なコンバータを含むことを特徴とする，請求項１に記載の無停電電源装置。
【請求項８】
映像／音声データを処理するデータ処理手段と，前記データ処理手段に電力供給する無停電電源装置とを備えた処理装置であって：
前記無停電電源装置は，
交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する変換手段と；
前記変換手段の出力電圧を検出する電圧検出手段と；
前記変換手段の発振状態を検出する発振状態検出手段と；
前記電圧検出手段および前記発振状態検出手段による検出結果に基づいて，前記交流電源または前記直流電源のいずれから電力供給するかを選択する選択手段と；
前記選択手段による選択結果に基づいて，前記変換手段の出力電力と前記直流電源の出力電力とを切り替えて，前記データ処理手段に供給する切替手段と；
を備えることを特徴とする，処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電力供給対象に給電する無停電電源装置およびこれを備えた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無停電電源装置は，携帯型の映像再生装置などの各種電子機器に内蔵され，通常使用する商用交流電源等の交流電源（ＡＣ電源）が停電等により遮断又は電圧低下した場合であっても，予備電源であるバッテリ等の直流電源（ＤＣ電源）から電力供給することが可能な装置である。
【０００３】
図７は従来の無停電電源装置の構成例を示すブロック図である。図７に示すように，無電電源装置では，商用ＡＣ電源１０２から出力された交流電力は，整流回路１０４によって直流電力に整流された後，コンバータ１０６によってパルス状の信号に変換される。さらに，コンバータ１０６の２つの出力端子ＯＵＴＡ，ＯＵＴＢからパルス状の信号がそれぞれ給電ライン１１２，制御バス１１４に出力され，給電ライン１１２と制御バス１１４に設置されたダイオード１０９ａ，ｂ及びコンデンサ１１０ａ，ｂからなる平滑回路１０８によって平滑化されて，直流電力に変換される。ここで，給電ライン１１２は，電力供給用の大電流を流すことが可能な給電経路であり，一方，制御バス１１４は，コンバータ１０６の発振状態を検出するための小電流が流れる検出用経路である。
【０００４】
給電ライン１１２の直流電力（Ｃ）は，ＡＣ／ＤＣ切替回路１１６に入力され，一方，ＤＣ電源１２０からの直流電力も，ＡＣ／ＤＣ切替回路１１６に入力される。また，制御バス１１４には，コンバータ１０６からの直流電圧（Ｄ）の発振状態を検出する発振状態検出器１１８が設けられている。この発振状態検出器１１８は，コンバータ１０６から制御バス１１４に出力された直流電圧のレベルがしきい値以上である場合には，コンバータ１１６からの直流電力（Ａ）を選択し，逆の場合は，ＤＣ電源１２０からの直流電力（Ｂ）を選択する。発振状態検出器１１８は，かかる選択結果を表す矩形波状の電源選択信号（例えば，ＡＣ電源１０２の選択時；ハイレベル，ＤＣ電源１２０の選択時；ローレベル）を，ＡＣ／ＤＣ切替回路１１６に出力する。
【０００５】
ＡＣ／ＤＣ切替回路１１６の切替部１１６ａは，上記発振状態検出器１１８から入力された電源選択信号に基づいて，ＡＣ電源１０２またはＤＣ電源１２０を接続するスイッチを切り替えて，ＡＣ電源１０２またはＤＣ電源１２０のいずれかの直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１２２に出力する。この結果，ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２は，入力された直流電力を所定電圧に変換して，外部の電力供給対象１２４に供給する。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１３７２７７号公報
【特許文献２】特開平９−１８００７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，上述した図７に示すような構成の無停電電源装置では，以下に示すように，平滑回路１０８のコンデンサ１１０ａ，ｂの存在により，ＡＣ電源１０２からＤＣ電源１２０への切替時に遅延期間が発生し，電力供給が一時停止してしまうという問題があった。
【０００８】
図８は，図７の無停電電源装置におけるＯＵＴＡ，ＯＵＴＢ，Ｄ，Ｅ，Ｆ点での出力電圧を示す波形図である。なお，図８では，上記コンバータ１０６が，電力供給対象１２４の消費電力低下時に電圧を断続的に発振する間欠発振モードを実行可能なコンバータ（省エネルギー機能付きコンバータ）である例について示してある。
【０００９】
図８（ａ）に示すように，ＡＣコードが抜けるなどしてＡＣ電源１０２からの電力供給が停止すると，コンバータ１０６の出力は，整流回路１０４が備えるコンデンサ（図示せず。）が放電するため徐々に低下し（Ｔ１期間），その後ゼロとなる（Ｔ２期間）。しかし，電源の切替動作によって直流電源１２０が選択されると（Ｔ３期間），コンバータ１０６の出力ＯＵＴＡの負荷が無負荷となるので，コンバータ１０６入力が復電し，パルス状の電圧がコンバータ１０６のＯＵＴＡから出力され，間欠発振モードに移行する。
【００１０】
また，コンバータ１０６の出力ＯＵＴＢを平滑するコンデンサ１１０ｂは，間欠発振モードにより間延びした期間に電源の切替動作を誤動作させないように，直流電圧（Ｄ）が歯抜けとならない容量に設定されている。
【００１１】
ところが，ＡＣ電源１０２からの電力供給が停止した瞬間は，図８（ｂ）に示すように，平滑された直流電圧（Ｄ）に電圧ドロップが発生し，発振状態検出器１１８のしきい電圧値よりも小となる（Ｔ３期間）。このため，図８（ｃ）に示すように，発振状態検出器１１８の電源選択信号が，ＡＣ電源１２０の選択状態を表すハイレベルから，ＤＣ電源１２０の選択状態を表すローレベルとなる（Ｔ３期間）。その後，上述したようにコンバータ１０６入力が復電することによって，図８（ｂ）に示すように，直流電圧（Ｄ）が上昇して復帰電圧値を越えた場合には，図８（ｃ）に示すように，ＤＣ電源１２０からＡＣ電源１０２に切り替えられる（Ｔ４期間）。しかし，ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２の再起動が完了し，コンバータ１０６の出力ＯＵＴＡに負荷がかかると，直流電圧（Ｄ）に電圧ドロップが再び発生するため，ＡＣ電源１０２からＤＣ電源１２０に再度切り替えられる。その後，上記のようなＡＣとＤＣ間の切替動作を何度か繰り返して，整流回路１０４のコンデンサ容量がなくなると，ＤＣ電源１２０に完全に切り替えられる（Ｔ５期間）。
【００１２】
このように，発振状態検出器１１８によって，コンバータ１０６の出力ＯＵＴＢを制御バス１１４のＤ点で検出して電源を切り替える構成では，コンバータ１０６の出力ＯＵＴＢを平滑するコンデンサ１１０ｂの作用によって，どうしても遅延期間（Ｔ２期間）が発生してしまう。このため，かかる遅延の発生により，ＡＣ電源１０２からＤＣ電源１２０への切り替えが遅れてしまい，図８（ｄ）に示すように，ＤＣ／ＤＣコンバータ１２２の出力にキズ（停電期間）が発生してしまうという問題があった。
【００１３】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，交流電源と直流電源とを遅延なく切り替えて，安定して電力供給することが可能な，新規かつ改良された無停電電源装置およびこれを備えた処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，外部の交流電源から供給される電力の低下時に，交流電源に代えて直流電源から電力供給する無停電電源装置装置が提供される。この無停電電源装置装置は，交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する変換手段と；変換手段の出力電圧の可否を検出する電圧検出手段と；変換手段の発振状態の可否を検出する発振状態検出手段と；電圧検出手段および発振状態検出手段による検出結果に基づいて，交流電源または直流電源のいずれから電力供給するかを選択する選択手段と；選択手段による選択結果に基づいて，変換手段の出力電力と直流電源の出力電力とを切り替えて，電力供給対象に供給する切替手段と；を備えることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成により，変換手段の出力電圧を直接的に検出して電圧降下を迅速に検出できるため，交流電源の電圧低下時に，遅延することなく迅速に直流電源に切り替えることができる。また，変換手段の発振状態を検出することで，変換手段が発振停止となったときや，発振周波数が低下したときなどにも，遅延することなく迅速に直流電源に切り替えることができる。
【００１６】
また，上記電圧検出手段は，変換手段の出力電圧が所定電圧より大きいか否かを検出し，上記発振状態検出手段は，変換手段からの発振の有無を検出するようにしてもよい。さらに，上記選択手段は，変換手段の出力電圧が所定電圧より大きく，かつ，変換手段の発振が有る場合に，交流電源を選択し，変換手段の出力電圧が所定電圧以下である場合，或いは，変換手段からの発振がない場合に，直流電源を選択するようにしてもよい。
【００１７】
また，上記選択手段は，交流電源に代えて直流電源を選択した後に，直流電源を選択した状態を所定期間維持するようにしてもよい。これにより，直流電源への切替後に，すぐに交流電源に切り替えないようにできるので，交流電源と直流電源を頻繁に切り替える誤作動を防止できる。
【００１８】
また，上記選択手段は，電圧検出手段および発振状態検出手段による検出結果に基づいて，交流電源または直流電源のいずれから電力供給するかを選択し，交流電源を選択した状態または直流電源を選択した状態を表す電源選択信号を出力する判定回路と；判定回路から電源選択信号が入力され，電源選択信号が直流電源を選択した状態から交流電源を選択した状態に変化するタイミングを遅延させる遅延回路と；を含むようにしてもよい。
【００１９】
また，上記遅延回路は，積分回路またはデジタル回路を含むようにしてもよい。
【００２０】
また，上記電圧検出手段及び発振状態検出手段は，コンパレータＩＣで構成され，上記選択手段は，ゲート素子で構成されてもよい。これにより，装置構成を小型かつ安価にすることができる。
【００２１】
また，上記変換手段は，電力供給対象の消費電力低下時に電圧発振を断続的に行う間欠発振モードを実行可能なコンバータを含むようにしてもよい。
【００２２】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，映像／音声データを処理するデータ処理手段と，データ処理手段に電力供給する無停電電源装置とを備えた処理装置が提供される。この処理装置における無停電電源装置は，交流電源から供給された交流電力を直流電力に変換して出力する変換手段と；変換手段の出力電圧を検出する電圧検出手段と；変換手段の発振状態を検出する発振状態検出手段と；電圧検出手段および発振状態検出手段による検出結果に基づいて，交流電源または直流電源のいずれから電力供給するかを選択する選択手段と；選択手段による選択結果に基づいて，変換手段の出力電力と直流電源の出力電力とを切り替えて，データ処理手段に供給する切替手段と；を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば，交流電源と直流電源とを遅延なく切り替えて，無停電で安定して電力供給することが可能な無停電電源装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施形態）
以下に，本発明の第１の実施形態にかかる無停電電源装置について詳細に説明する。本実施形態にかかる無停電電源装置は，商用交流電源等の交流電源（ＡＣ電源）からの供給電力と，他の直流電源（ＤＣ電源）からの供給電力とを切り替えて給電可能な電源装置である。この無停電電源装置は，ＡＣ電源からの電力供給を優先することを前提として，ＡＣ電源からの電力供給状態をリアルタイムで検出し，ＡＣ電源からの電力供給が低下した時（例えば，停電，ＡＣコードが抜ける等が原因でＡＣ電源が遮断した場合など）に，ＤＣ電源の電力に切り替える機能を備えたスイッチング式電源装置である。
【００２６】
かかる無停電電源装置は，携帯型の映像／音声プレーヤ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ），携帯電話等の各種の携帯端末や，パーソナルコンピュータ（ノート型，デスクトップ型を問わない。）等の情報処理装置，家庭用ゲーム機，テレビジョン受像器，ＤＶＤレコーダ／プレーヤ等の各種の家庭用電化製品など，各種の電子機器（処理装置）に適用可能である。以下の説明では，本実施形態にかかる無停電電源装置を，携帯型の映像処理装置に適用した例について説明するが，本発明はかかる例に限定されるものではない。
【００２７】
まず，図１に基づいて，本実施形態にかかる無停電電源装置１０が適用された携帯型映像処理装置１の概略構成について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる無停電電源装置１０が適用された携帯型の映像処理装置１を示す概略構成図である。
【００２８】
図１に示すように，携帯型の映像処理装置１は，ユーザが持ち運び可能な小型の映像及び音声プレーヤである。この映像処理装置１は，映像及び音声データを処理する映像処理部９と，無停電電源装置１０とを備える。
【００２９】
映像処理部９は，本実施形態にかかるデータ処理手段に該当し，光ディスク，半導体メモリ，ハードディスク等の記憶媒体から，映像及び音声データを読み出して再生する。この映像処理部９は，例えば，ディスクドライブ，デコーダ，再生装置，映像処理装置１にインストールされた映像再生用のソフトウエアなどで構成される。なお，この映像処理部９は，映像／音声データに関し，再生以外の各種処理（例えば，記録，編集，削除，リッピング，セルフレコーディング，ＰＣへの転送など）を実行可能に構成してもよい。
【００３０】
無停電電源装置１０は，例えば，映像処理装置１に内蔵された各種の回路等で構成され，上記映像処理部９などの映像処理装置１内の各部に電力を供給する。この無停電電源装置１０には，商用交流電源（ＡＣ電源）２から，映像処理装置１のＡＣ入力端子に接続されるＡＣコード３を介して交流電力（ＡＣ電力）が供給される。
【００３１】
また，無停電電源装置１０には，上記ＡＣ電源２の予備電源である直流電源（ＤＣ電源）４から，映像処理装置１のＤＣ入力端子に接続されるＤＣコード５を介して，直流電力（ＤＣ電力）を供給可能である。この直流電源４は，ＤＣ電力を出力可能な各種の装置，例えば，図１に示すように，商用ＡＣ電源２に接続されるＡＣアダプタ６，ＤＣ安定化電源，或いは，バッテリ接続用装置８を介して外付けされるバッテリ７などで構成される。例えば，ＤＣ電源４としてバッテリ７を用いた場合には，バッテリ接続用装置８を映像処理装置１の筐体の一側面に取り付けることにより，映像処理装置１は，ＡＣ電源２と接続されなくとも，バッテリ７からの供給電力によって映像を再生可能である。このため，ユーザは，屋外などに携帯型の映像処理装置１を持ち出して，映像を視聴することが可能となる。
【００３２】
このように本実施形態にかかるＤＣ電源４は，上記のように電力供給対象である映像処理装置１に外付けされる。しかし，かかる例に限定されず，例えば，充電式／非充電式のバッテリなどからなるＤＣ電源４を，映像処理装置１等の処理装置に内蔵してもよい。
【００３３】
上述したようなＡＣ電源２およびＤＣ電源４に接続される無停電電源装置１０は，ＡＣ電源２とＤＣ電源４とを切り替えて，映像処理部９等に無停電で安定的に電力供給することができる。具体的には，ＡＣコード３が接続され，ＡＣ電源２からの交流電力が正常に供給されている時には，無停電電源装置１０は，ＡＣ電源２から入力された交流電力を直流電力に変換して映像処理部９等に供給する。一方，ＡＣコード３が抜かれた時や，ＡＣ電源２の停電時または電圧降下時などには，無停電電源装置１０は，ＡＣ電源２からＤＣ電源４に瞬時に切り替えて，ＤＣ電源４からの直流電力を映像処理部９等に供給する。
【００３４】
以下に，図２及び図３に基づいて，本実施形態にかかる無停電電源装置１０について詳細に説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる無停電電源装置１０の概略構成を示すブロック図であり，図３は，本実施形態にかかる無停電電源装置１０の回路構成を示す回路図である。
【００３５】
図２に示すように，無停電電源装置１０は，整流回路２２，コンバータ２４および平滑回路２６，２８からなる変換手段２０と，電圧検出手段の一例である電圧検出器３０と，発振状態検出手段の一例である発振状態検出器４０と，判定回路５２および遅延回路５４からなる選択手段５０と，ＡＣ／ＤＣ切替回路６２およびスイッチ６４からなる切替手段６０と，ＤＣ／ＤＣコンバータ７０とを備える。
【００３６】
変換手段２０は，ＡＣ電源２に接続されており，ＡＣ電源２から供給された交流電力（例えば１００Ｖ）を直流電力に変換し，この直流電力をスイッチングして第１給電ライン１２と制御バス１４にそれぞれ出力する。
【００３７】
具体的には，整流回路２２は，例えば，複数のダイオードからなるダイオードブリッジ（図示せず。）等で構成されており，ＡＣ電源２から供給された交流電力を直流電力に整流して，コンバータ２４に出力する。
【００３８】
コンバータ２４は，例えば，間欠発振モードを実行可能なコンバータＩＣ等で構成されている。間欠発振モードは，上述したように，電力供給対象（上記映像処理部９等）の消費電力が低下した場合に，省エネルギーの目的で，電力を断続的に発振供給するモードである（図８（ａ）参照）。
【００３９】
このコンバータ２４は，上記整流回路２２から入力された直流電力をパルス状の信号に変換して発振し（例えば１５Ｖ），出力端子ＯＵＴＡから第１給電ライン１２を介して切替手段６０に出力するとともに，出力端子ＯＵＴＢから制御バス１４を介して発振状態検出器４０に出力する。なお，第１給電ライン１２は，コンバータ２４が出力した電力を供給するために大電流を流すことが可能な給電用経路である。また，制御バス１４は，コンバータ１０６の発振状態を検出するための小電流が流れる検出用経路である。コンバータ２４が出力端子ＯＵＴＡ，ＯＵＴＢから発振したパルス状の出力電力は，図４に示すように，発振周波数が正常であるときはパルス相互の間隔が密になり，発振周波数が低下したときはパルス相互の間隔が疎になる。
【００４０】
平滑回路２６は，第１給電ライン１２の途中に設けられ，平滑回路２８は，制御バス１４の途中に設けられる。この平滑回路２６，２８は，図３に示すように，例えば，第１給電ライン１２，制御バス１４上に配置されたダイオードＤ１，Ｄ２と，この第１給電ライン１２，制御バス１４から分岐したライン上に配置されたコンデンサＣ１，Ｃ２とから構成される。コンデンサＣ１，Ｃ２の一端は第１給電ライン１２，制御バス１４のダイオードＤ１，Ｄ２下流側に接続され，他端は接地されている。第１給電ライン１２と制御バス１４に流れる電流量の差に応じて，平滑回路２６のコンデンサＣ１の容量（例えば１１５０μＦ）は，平滑回路２８のコンデンサＣ２の容量（例えば２０μＦ）よりも大きい。
【００４１】
かかる構成の平滑回路２６，２８は，第１給電ライン１２，制御バス１４におけるコンバータ２４の出力信号を平滑化する。図４（ａ）に示すように，例えば，コンバータ２４が正常な発振周波数で発振している場合には，平滑回路２６，２８は，第１給電ライン１２，制御バス１４における密なパルス状の出力電圧（ＯＵＴＡ，ＯＵＴＢ）を平滑化して，しきい電圧以上の連続した波形の直流電圧に変換する（Ｃ点，Ｄ点）。また，図４（ｂ）に示すように，コンバータ２４の発振周波数が想定周波数より低下した場合には，平滑回路２６，２８は，第１給電ライン１２，制御バス１４における疎なパルス状の出力電圧（ＯＵＴＡ点，ＯＵＴＢ）を平滑化して，立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかなパルス状の直流電圧に変換する（Ｃ点，Ｄ点）。このような平滑時に，第１給電ライン１２の電圧よりも，制御バス１４の電圧の方が急激に低下しているのは，コンデンサＣ１とＣ２の容量及び放電特性の相違によるものである。
【００４２】
なお，コンデンサＣ１，Ｃ２の容量は，コンバータ２４の間欠発振モード時に，当該コンバータ２４から間欠発振される直流電圧の波形が断続的なパルス状とならないよう平滑できる容量に設定されている。これにより，間欠発振モードの実行時に，検出器３０，４０がコンバータ２４から間欠発振した出力電圧に反応しなくなるので，後述する電源の切替動作を誤動作させないようにすることができる。
【００４３】
電圧検出器３０は，第１給電ライン１２（給電用経路）における平滑回路２６の下流側のＣ点に接続されている。この電圧検出器３０は，コンバータ２４の出力電圧レベルが所定のしきい電圧値より大きいか否かを検出し，この検出結果に応じて，コンバータ２４の出力電圧の可否（正常な電圧レベルであるか否か）を表す電圧可否信号（Ｅ点）を選択手段５０の判定回路５２に出力する。この電圧可否信号は，例えば，図４のＥ点波形で示すように，矩形波状の信号であり，ローレベルの時にコンバータ２４の出力電圧が正常であることを表し，ハイレベルの時にコンバータ２４の出力電圧が異常値まで低下していることを表す。
【００４４】
より具体的には，電圧検出器３０は，例えば，図３に示すように，コンパレータＩＣ等で構成されたコンパレータＵ１と，第１給電ライン１２とコンパレータＵ１の一方の入力端子とを結ぶライン上に配置された抵抗Ｒ１と，当該ラインから分岐して接地されるライン上に配置された抵抗Ｒ２と，コンパレータＵ１の他方の入力端子に接続された基準電源Ｓ１と，から構成される。
【００４５】
かかる構成の電圧検出器３０は，図４に示すように，コンパレータＵ１によって，第１給電ライン１２のＣ点におけるコンバータ２４の出力電圧と，基準電源Ｓ１が出力する所定の第１しきい電圧値（例えば９Ｖ）とを比較して，コンバータ２４の出力電圧が第１しきい電圧値以上であるか否かを検出する。この検出の結果，コンバータ２４の出力電圧が第１しきい電圧値より大きい場合には，電圧検出器３０は，第１給電ライン１２におけるコンバータ２４の出力電圧レベルが正常であると判定し，電圧正常を表す例えばローレベルの電圧可否信号を出力する。一方，コンバータ２４の出力電圧が第１しきい電圧値以下である場合には，電圧検出器３０は，第１給電ライン１２におけるコンバータ２４の出力電圧レベルが異常であると判定し，電圧異常を表す例えばハイレベルの電圧可否信号を出力する。
【００４６】
このように，電圧検出器３０は，第１給電ライン１２のＣ点におけるコンバータ２４の出力電圧を監視して，当該出力電圧が正常値の場合は，ローレベルの電圧可否信号を出力し，電圧降下を検出した時には，ハイレベルの電圧可否信号を出力する。つまり，電圧検出器３０は，コンバータ２２の出力電圧が正常か否かに応じて，コンパレータＵ１から出力する矩形波状の電圧可否信号を反転して出力する。
【００４７】
なお，電圧検出器３０は，上記とは逆に，コンバータ２４の出力電圧が正常である場合に，ハイレベルの電圧可否信号を出力し，コンバータ２４の出力電圧が異常である場合に，ローレベルの電圧可否信号を出力するようにしてもよい。
【００４８】
以上のように，電圧検出器３０は，給電ラインである第１給電ライン１２のＣ点での電圧を直接的に検出することにより，ＡＣ電源２から供給され変換手段２０で変換された直流電力の電圧降下を遅延なく検出することができる。
【００４９】
発振状態検出器４０は，制御バス１４（検出用経路）における平滑回路２８の下流側に接続されている。この発振状態検出器４０は，コンバータ２４の発振状態（例えば発振周波数）が正常であるか否かを検出し，この検出結果に応じて，コンバータ２４の発振状態の可否（発振状態が正常であるか否か）を表す発振状態可否信号（Ｆ点）を選択手段５０の判定回路５２に出力する。この発振状態可否信号は，例えば，図４のＦ点波形で示すように，矩形波状の信号であり，ローレベルの時にコンバータの発振状態が正常であることを表し，ハイレベルの時にコンバータの発振状態が異常であることを表す。
【００５０】
具体的には，発振状態検出器４０は，例えば，図３に示すように，コンパレータＩＣ等で構成されたコンパレータＵ２と，コンパレータＵ２の一方の入力端子に接続される制御バス１４上に配置された抵抗Ｒ３と，制御バス１４から分岐して接地されるライン上に配置された抵抗Ｒ４と，コンパレータＵ２の他方の入力端子に接続された基準電源Ｓ２と，から構成される。
【００５１】
かかる構成の発振状態検出器４０は，図４に示すように，コンパレータＵ２によって，制御バス１４におけるコンバータ２４の出力電圧と，基準電源Ｓ２が出力する所定の第２しきい電圧値（例えば１０Ｖ）とを比較して，コンバータ２４の出力電圧が第２しきい電圧値以上であるか否かを検出する。この検出の結果，コンバータ２４の出力電圧が第２しきい電圧値より大きい場合には，発振状態検出器４０は，コンバータ２４が発振していると判定して，発振状態正常を表す例えばローレベルの発振状態可否信号を出力する。一方，コンバータ２４の出力電圧が第２しきい電圧値以下である場合には，発振状態検出器４０は，コンバータ２４が発振していないと判定して，発振状態異常を表す例えばハイレベルの発振状態可否信号を出力する。
【００５２】
このように制御バス１４での電圧レベル検出することにより，コンバータの発振周波数が正常であるか否かを検出できる。つまり，図４（ａ）に示したように，コンバータ２４が所定の基準発振周波数より大きい正常な発振周波数で出力している場合には，平滑回路２８によって平滑されることで，第２しきい電圧値（例えば１０Ｖ）より大きい連続的な電圧波形が発振状態検出器４０に入力される。このため，かかる第２しきい電圧値より大の連続的な電圧波形の入力期間中は，発振状態検出器４０は，発振状態が正常であると判定して，発振状態正常を表す例えばローレベルの発振状態可否信号を出力することになる。
【００５３】
一方，図４（ｂ）に示すように，コンバータ２４が所定の基準発振周波数以下の発振周波数で出力している場合や，コンバータ２４が発振出力していない場合には，平滑回路２８によって平滑化されたとしても，部分的もしくは全体的に第２しきい電圧値（例えば１０Ｖ）以下に低下した電圧波形が，発振状態検出器４０に入力される。このため，かかる第２しきい電圧値以下の電圧波形の入力期間中は，発振状態検出器４０は，コンバータ２４が発振していないと判定して，発振状態異常を表す例えばハイレベルの発振状態可否信号を出力することになる。
【００５４】
以上のように，発振状態検出器４０は，コンバータ２４の発振周波数を監視して，所定基準発振周波数より大きい正常な周波数で発振していると判定した場合は，ローレベルの発振状態可否信号を出力し，一方，コンバータ２４の発振が停止した場合や，所定の周波数以下に低下したと判定した場合には，ハイレベルの発振状態可否信号を出力する。つまり，発振状態検出器４０は，コンバータ２２の発振状態が正常であるか否かに応じて，コンパレータＵ２から出力する矩形波状の発振状態可否信号を反転して出力する。
【００５５】
なお，発振状態検出器４０は，上記とは逆に，コンバータ２４の発振状態が正常である場合に，ハイレベルの発振状態可否信号を出力し，コンバータ２４の発振状態が異常である場合に，ローレベルの発振状態可否信号を出力するようにしてもよい。
【００５６】
選択手段５０は，上記電圧検出器３０および上記発振状態検出器４０による検出結果に基づいて，ＡＣ電源２またはＤＣ電源４のいずれから電力供給するかを選択する。この選択手段５０は，電圧検出器３０および発振状態検出器４０から入力された電圧可否信号および発振状態可否信号に基づいて電源選択信号を生成出力する判定回路５２と，この判定回路５２から入力された電源選択信号の変化タイミングを遅延させる遅延回路５４とからなる。
【００５７】
判定回路５２は，図３に示すように，論理回路例えばＮＯＲ回路で構成される。この判定回路５２は，上記電圧検出器３０から入力された電圧可否信号（図５（ａ））と，上記発振状態検出器４０から入力された発振状態可否信号（図５（ｂ））に基づいて，ＡＣ電源２またはＤＣ電源４のいずれから電力供給するかを選択し，ＡＣ電源２またはＤＣ電源４の選択状態を表す電源選択信号（図５（ｃ））を生成して出力する。電源選択信号は，例えば，ハイレベルとローレベルの矩形波状の信号である。この電源選択信号がハイレベルであるときには，ＡＣ電源２が選択された状態を表し，一方，電源選択信号がローレベルであるときには，ＤＣ電源４が選択された状態を表す。
【００５８】
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように，入力された電圧可否信号が電圧正常を表すローレベルであり，かつ，入力された発振状態可否信号が発振状態正常を表すローレベルである場合に，ＡＣ電源２を選択した状態を表すハイレベルの電源選択信号を出力する。一方，入力された電圧可否信号が電圧異常を表すハイレベルである場合，或いは，入力された発振状態可否信号が発振状態異常を表すハイレベルである場合には，判定回路５２は，ＤＣ電源４を選択した状態を表すローレベルの電源選択信号を出力する。
【００５９】
このように，判定回路５２は，電圧検出器３０の検出結果が電圧正常を示し，かつ，発振状態検出器４０の検出結果が発振状態正常を示す場合に，電力供給源としてＡＣ電源２を選択し，それ以外の場合には，電力供給源としてＤＣ電源４を選択する。
【００６０】
遅延回路５４は，上記ＡＣ電源２に代えてＤＣ電源４を選択した後に，ＤＣ電源４を選択した状態を所定期間維持するために，上記電源選択信号の一部を遅延させる回路である。この遅延回路５４は，例えば，図３に示すように，コンパレータＩＣ等で構成されたコンパレータＵ３と，判定回路５２とコンパレータＵ３の一方の入力端子とを結ぶライン上に配置された抵抗Ｒ５と，当該ラインから分岐して接地されるライン上に配置されたコンデンサＣ３と，当該ラインから分岐して任意の直流電源（例えばＤＣ電源４）に接続される他のライン上に配置されたプルアップ抵抗Ｒ６と，当該ラインから分岐して接地されるライン上に配置されたプルアップ抵抗Ｒ７と，コンパレータＵ３の他方の入力端子に接続された基準電源Ｓ３と，から構成される。このように，本実施形態にかかる遅延回路５４は，積分回路を利用した回路構成であり，抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３の時定数によって，遅延時間が決定される。
【００６１】
かかる構成の遅延回路５４は，図５（ｃ）〜（ｅ）に示すように，判定回路５２から入力された電源選択信号において，ＤＣ電源４の選択状態からＡＣ電源２の選択状態への変化タイミングを遅延させる。具体的には，遅延回路５４に入力される電源選択信号がＤＣ選択状態（ローレベル）からＡＣ選択状態（ハイレベル）に変化する時には，接地されたコンデンサＣ３に充電されるため，入力された矩形波状の電源選択信号は，図５（ｄ）に示すように，ＤＣ電源選択状態からＡＣ電源選択状態への変化時の立ち上がりが緩やかな波形に変換される（立ち上がりが緩やか）。さらに，このように立ち上がりが緩やかな波形に変換された電源選択信号は，コンパレータＵ３に入力され，図５（ｅ）に示すように，基準電源Ｓ３の所定の第３しきい電圧値以上である場合にハイレベル，当該第３しきい電圧値未満である場合にローレベルとなる矩形波状の波形に変換される。
【００６２】
一方，かかる遅延回路５４は，電源選択信号がＡＣ電源２の選択状態（ハイレベル）からＤＣ電源４の選択状態（ローレベル）へ変化するタイミングについては，ほとんど遅延させない（立ち下がりがほぼ瞬時）。これによって，ＡＣ電源２の電圧降下時に，ＡＣ電源２からＤＣ電源４への切替を瞬時に実行可能となる。
【００６３】
以上のようにして，遅延回路５４によって，電源選択信号におけるＤＣ電源４の選択状態からＡＣ電源２の選択状態への変化タイミングだけが所定期間遅延される。この遅延時間は，遅延回路５４の抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３の時定数を調整することにより，短期間にＡＣ−ＤＣ間の電源切り替えが頻繁に生じないような時間（例えば数秒程度）に設定される。このような遅延回路５４を設けることにより，一度，ＤＣ電源４に切り替えられた後の所定期間は，ＡＣ電源２に切り替えられることがない。このため，図８（ｃ）〜（ｄ）に示したようなコンバータ２４の間欠発振モード時に，ＡＣ−ＤＣ間の電源切り替えが頻繁に生じないようにできるので，必要以上の切り替え動作を防止して安定的に電力供給できる。
【００６４】
なお，上記のように電源選択信号の一部（立ち上がり）のみを遅延させるために，遅延回路５４は，例えば，上記プルダウン抵抗Ｒ７の代わりに，コンパレータＵ３の出力側とコンデンサＣ３に接続され，コンパレータＵ３の出力（Ｉ点）に基づきコンデンサＣ３を放電する放電用リセット回路（図示せず。）を具備してもよい。この放電用リセット回路は，コンデンサＣ３に並列に接続されたトランジスタ（図示せず。）を備え，コンパレータＵ３の出力する電源選択信号（Ｉ点）がハイレベルとなったときにコンデンサＣ３を放電する。これにより，電源選択信号（Ｈ点）がハイレベルからローレベルへ瞬時に立ち下がるようにして，ＡＣ電源２からＤＣ電源４への切替タイミングまでもを遅延することを防止する。また，上記のような遅延回路５４は必ずしも設置しなくてもよい。
【００６５】
切替手段６０は，選択手段５０の遅延回路５４から入力された電源選択信号に基づいて，変換手段２０の出力電力（ＡＣ電力）と直流電源４の出力電力（ＤＣ電力）とを切り替えて，ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に出力する。この切替手段６０は，図２に示したように，ＡＣ／ＤＣ切替回路６２とスイッチ６４とから構成されている。
【００６６】
スイッチ６４は，図３に示すように，上記コンバータ２４に接続された第１給電ライン１２に配置された第１スイッチ６４ａと，ＤＣ電源４に接続された第２給電ライン１６に配置された第２スイッチ６４ｂとからなる。第１スイッチ６４ａは，例えば，ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のゲート素子で構成され，コンバータ２４とＤＣ／ＤＣコンバータ７０とを接続する第１給電ライン１２を接続／遮断するスイッチである。また，第２スイッチ６４ｂは，例えば，ＦＥＴ等のゲート素子で構成され，ＤＣ電源４とＤＣ／ＤＣコンバータ７０とを接続する第２給電ライン１６を接続／遮断するスイッチである。このような第１及び第２スイッチ６４ａ，６４ｂは，例えば，ローレベルの電源選択信号が入力されるとオン状態となり，給電ライン１２，１６を接続し，ハイレベルの電源選択信号が入力されるとオフ状態となり，給電ライン１２，１６を遮断する。
【００６７】
また，ＡＣ／ＤＣ切替回路６２は，図３に示すように，第１スイッチ６４ａをオン／オフする第１ドライバ６２ａと，第２スイッチ６４ｂをオン／オフする第２ドライバ６２ｂとから構成される。第１ドライバ６２ａは，図５（ｆ）に示すように，選択手段５０の遅延回路５４から入力された電源選択信号を，反転させた上で第１スイッチ６４ａに出力する。一方，第２ドライバ６２ｂは，図５（ｇ）に示すように，選択手段５０の遅延回路５４から入力された電源選択信号を，反転させることなくそのまま第２スイッチ６４ｂに出力する。
【００６８】
かかる構成の切替手段６０は，選択手段５０から，ＡＣ電源２の選択状態を表すハイレベルの電源選択信号（Ｉ点）が入力されると，第１スイッチ６４ａをオンし，かつ第２スイッチ６４ｂをオフすることで，ＡＣ電源２からコンバータ２４を介して供給された直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ７０に出力する。一方，選択手段５０から，ＡＣ電源２の選択状態を表すローレベルの電源選択信号（Ｉ点）が入力されると，第１スイッチ６４ａをオフし，かつ第２スイッチ６４ｂをオンすることで，ＤＣ電源４の直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ７０に出力する。
【００６９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は，上記切替手段６０から入力された直流電力を所定電圧に落として，外部の電力供給対象（上記映像処理部９など）に供給する。
【００７０】
以上，本実施形態にかかる無停電電源装置１０について詳細に説明した。かかる無停電電源装置１０では，電圧検出器３０によって，ＡＣ電源２の電力の供給経路である第１給電ライン１２の電圧降下を直接的に検出するので，ＡＣ電源２とＤＣ電源４とを遅延なく切り替えることができる。
【００７１】
具体的には，停電時やＡＣコード３が抜けるなどしてＡＣ電源２の出力が電圧降下したときであっても，コンバータ２４の出力電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ７０の目標出力電力以下に低下するより前に，迅速にＤＣ電源４に切り替えることができる。このようにＡＣ電源２とＤＣ電源４とを切り替えることにより，図６（ａ）に示すように，上記ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に入力される電圧は，常に，ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の目標出力電圧よりも大きい電圧となる。このため，図８に示した従来の電源装置のように，コンバータ１０６の出力電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ１２２の目標出力電圧以下に低下した後にＤＣ電源１２０に切り替えるといった切替遅延が生じない。従って，本実施形態にかかる無停電電源装置１０ではＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電圧が目標電圧以下に低下することがないので，電力供給対象である映像処理部９等は好適に動作し続けることができる。
【００７２】
また，電圧検出器３０および発振状態検出器４０によって，コンバータ２４の出力電圧と発振状態の可否を同時並行で検出できる。従って，コンバータ２４出力が急峻に電圧ドロップした後に復帰する場合であっても，徐々に電圧降下する場合あっても，ＡＣ電源２に異常が生じたことを的確に検出して，ＤＣ電源４に適切に切り替えることができる。
【００７３】
また，遅延回路５４を設けることにより，上記電源選択信号のＤＣ選択状態からＡＣ選択状態への変化タイミングを遅延させることができる。このため，一旦，ＡＣ電源２からＤＣ電源４に切り替えられ後には，遅延回路５４によって遅延される所定期間中は，切替手段６０が切替動作を行わないようにできる。従って，図８に示したようにＡＣ電源１０２とＤＣ電源１２０とを交互に何度も頻繁に切り替えてしまうといった不要な切替動作の発生を防止して，電力を安定供給できる。さらに，かかる遅延回路５４は，電源選択信号におけるＡＣ電源２の選択状態からＤＣ電源４の選択状態への変化タイミングは遅延させないので，ＡＣ電源２の電圧低下時には，瞬時にＤＣ電源４に切り替えることが可能である。
【００７４】
なお，上記遅延回路５４を設けない場合であっても，無低電源装置１０は無停電での電源供給を実現することは可能である。具体的には，図６（ｂ）に示すように，ＡＣ電源２とＤＣ電源４との切り替え動作が多くなるが，この切り替え時におけるＤＣ／ＤＣコンバータ７０への入力電圧は，ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の目標出力電圧より大きいので，電源供給に支障は生じない。
【００７５】
また，上記無停電電源装置１０は，リレー回路等の大型部品を用いずとも，抵抗，コンデンサ，トランジスタ等のゲート素子，コンパレータＩＣ等のＩＣ部品などの小型汎用部品を用いて構成できるので，装置構成を小型かつ安価にすることができる。
【００７６】
また，コンバータ２４より下流側である二次側において，電圧レベルや発振状態を検出する構成であるので，コンバータ２４より上流側である一次側で検出する場合のように安全規格（例えば，ＵＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ’ｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．），ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）など）に準拠する必要がない。このため，部品の選択が容易であり，基板面積を小型化することができる。
【００７７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７８】
例えば，上記実施形態では，直流電源４は，無停電電源装置１０に外付けされたが，本発明はかかる例に限定されず，直流電源４をバッテリ等で構成して無停電電源装置１０に内蔵してもよい。
【００７９】
また，無低電源装置１０の電力供給対象は，上記実施形態のような映像処理装置１の映像処理部９の例に限定されず，パーソナルコンピュータ，携帯型の音声プレーヤ，据え置き型の映像／音声プレーヤなどといった各種処理装置において，映像データ，音声データ，テキストデータ，制御データなどの各種データを処理する任意のデータ処理手段であってよい。
【００８０】
また，上記実施形態では，間欠発振モードを実行するコンバータ２４を用いたが，本発明はかかる例に限定されず，間欠発振モードを実行しないコンバータを用いてもよい。
【００８１】
また，上記電圧可否信号，発振状態可否信号，電源選択信号のハイレベルとローレベルを反転させて，上記実施形態とは逆の状態を表すようにしてもよい。また，これら各信号は，上記実施形態のような矩形波信号の例に限定されず，異なる２つの状態を表現可能な信号であれば任意の形態の信号を用いることができる。
【００８２】
また，上記実施形態にかかる遅延回路５４では，積分回路を用いて電源選択信号を遅延させたが，本発明はかかる例に限定されず，遅延回路５４の具体的構成は任意に設計変更可能である。例えば，遅延回路５４は，デジタル回路（カウンタ，クロック分周等）を用いてもよく，これにより，正確に遅延でき，かつ，回路変更が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は，無停電電源装置に適用可能であり，特に，各種の電子機器に電力を安定的に供給可能な無停電電源装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる無停電電源装置が適用された携帯型の映像処理装置を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態にかかる無停電電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態にかかる無停電電源装置の回路構成を示す回路図である。
【図４】同実施形態にかかる無停電電源装置の各点における電圧波形を示す波形図である。
【図５】同実施形態にかかる無停電電源装置の各点における電圧波形を示す波形図である。
【図６】同実施形態にかかる無停電電源装置のＤＣ／ＤＣコンバータに対する入力電圧を示す波形図である。
【図７】従来の無停電電源装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】従来の無停電電源装置における各点の電圧波形を示す波形図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  携帯型の映像処理装置
２  交流電源
４  直流電源
９  映像処理部
１０  無停電電源装置
１２  第１給電ライン
１４  制御バス
１６  第２給電ライン
２０  変換手段
２２  整流回路
２４  コンバータ
３０  電圧検出器
４０  発振状態検出器
５０  選択手段
５２  判定回路
５４  遅延回路
６０  切替手段
６２  ＡＣ／ＤＣ切替回路
６４  スイッチ
７０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
2006246559.tif 000003
【図２】
2006246559.tif 000004
【図３】
2006246559.tif 000005
【図４】
2006246559.tif 000006
【図５】
2006246559.tif 000007
【図６】
2006246559.tif 000008
【図７】
2006246559.tif 000009
【図８】
2006246559.tif 000010