(57)【要約】【課題】瞬停後もしくは瞬時電圧低下後に確実に出力可能時間を延ばすことができる電源装置を提供する。【解決手段】整流平滑回路２、スイッチング手段３ａを有する電圧変換回路３および制御回路４とを備えた電源装置１であって、制御回路４は、整流平滑回路２に入力される交流入力電圧の電圧値が設定値以下になると、出力している検出信号を第１レベル信号から第２レベル信号に変える電圧監視部１０と、電圧変換回路３の出力指令値に関する最終指令を生成する指令生成部２０と、電圧変換回路３の出力値が最終指令の出力指令値に一致するようにスイッチング手段３ａを制御するスイッチング制御部３０とを備え、指令生成部２０は、第１レベル信号が入力された場合は、第１指令を最終指令として出力する一方、第２レベル信号が入力された場合は、第１指令の出力指令値を１／ｎ（ただし、ｎ＞１）倍した第２指令を最終指令として出力することを特徴とする。【選択図】図１
2015033145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される交流入力電圧を整流および平滑する整流平滑回路と、
前記整流平滑回路から出力された電圧をスイッチング手段でスイッチングして直流出力電圧に変換する電圧変換回路と、
前記スイッチング手段を制御する制御回路と、
を備えた電源装置であって、
前記制御回路は、
前記交流入力電圧の振幅が予め設定された値以下になると、出力している検出信号を第１レベル信号から第２レベル信号に変える電圧監視部と、
前記電圧監視部から入力された前記検出信号と、外部から入力された前記電圧変換回路の出力指令値に関する第１指令とに基づいて、前記電圧変換回路の出力指令値に関する最終指令を生成する指令生成部と、
前記電圧変換回路の出力値が前記最終指令の出力指令値に一致するように前記スイッチング手段を制御するスイッチング制御部と、
を備え、
前記指令生成部は、
前記第１レベル信号が入力された場合は、前記第１指令をそのまま前記最終指令として出力する一方、前記第２レベル信号が入力された場合は、前記第１指令の出力指令値を１／ｎ（ただし、ｎ＞１）倍した第２指令を前記最終指令として出力することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記指令生成部は、
前記第１レベル信号が入力された場合は前記第１指令を出力する一方、前記第２レベル信号が入力された場合は前記第２指令を出力する第１切替手段と、
前記検出信号が前記第２レベル信号から前記第１レベル信号に戻った後の所定時間は、前記第２指令の出力指令値から前記第１指令の出力指令値に戻る途中の出力指令値に関する中間指令を前記最終指令として出力し、前記所定時間以外のときは、前記第１指令または前記第２指令を前記最終指令として出力する第２切替手段と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記指令生成部は、
前記検出信号が前記第２レベル信号から前記第１レベル信号に戻ったことを検出して、前記所定時間のパルス信号を前記第２切替手段に出力するパルス信号生成手段を含み、
前記第２切替手段は、前記パルス信号が入力された場合は、前記中間指令を前記最終指令として出力する一方、前記パルス信号が入力されない場合は、前記第１指令または前記第２指令を前記最終指令として出力することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記指令生成部は、
前記検出信号の伝送を前記所定時間よりも短い時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段を経由した前記検出信号と前記遅延手段を経由していない前記検出信号とが入力される論理演算手段と、
を含み、
前記論理演算手段は、入力された２つの前記検出信号の少なくとも一方が前記第２レベル信号の場合は、前記第２レベル信号を前記第１切替手段に出力し、入力された２つの前記検出信号の両方が前記第１レベル信号の場合は、前記第１レベル信号を前記第１切替手段に出力することを特徴とする請求項２または３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記電圧監視部は、
正常な前記交流入力電圧と同等の周波数および振幅を有する調整された交流基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記交流入力電圧の電圧値と前記交流基準電圧の電圧値とを比較し、両者の差分電圧値に関する信号を出力する第１比較手段と、
前記差分電圧値と予め設定された直流基準電圧値とを比較し、前記差分電圧値が前記直流基準電圧値よりも大きいときに出力状態を第１レベルから第２レベルに変える第２比較手段と、
外部から動作許可信号が入力され、かつ前記出力状態が前記第２レベルの場合は、前記検出信号として前記第２レベル信号を出力する一方、前記動作許可信号が入力されていない場合または前記出力状態が前記第１レベルの場合は、前記検出信号として前記第１レベル信号を出力する検出信号出力手段と、
を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、特に、外部から入力された交流入力電圧をスイッチング手段でスイッチングして直流出力電圧に変換する電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、従来の電源装置は、外部から入力される交流入力電圧を整流および平滑する整流平滑回路と、整流平滑回路から出力された電圧をスイッチング手段でスイッチングして直流出力電圧に変換し、負荷に直流出力電流を供給する電圧変換回路と、スイッチング手段を制御する制御回路とを備えている。このような従来の電源装置では、図４に示すように、時間ｔ１において瞬時停電（以下、瞬停）等で交流入力電圧が停止すると、電圧変換回路は整流平滑回路を構成する平滑コンデンサの残留電荷を利用して直流出力電圧を生成するので、平滑コンデンサの残留電荷がなくなる時間ｔ２まで直流出力電流の電流値が瞬停前の電流値とほぼ同じ値に維持され、時間ｔ２以降は直流出力電流の電流値がゼロになる。なお、瞬時電圧低下（以下、瞬低）が発生して交流入力電圧の振幅（電圧の大きさ）が低下した場合も、瞬停の場合と同様に、平滑コンデンサの残留電荷がなくなるまで直流出力電流の電流値が維持される。
【０００３】
ところで、電圧変換回路に接続された負荷によっては、瞬停または瞬低後に電圧変換回路の出力を絞ってでも、電圧変換回路からの出力が継続される時間（出力可能時間）を延ばした方がよい場合がある。例えば、特許文献１では、負荷が誘導電動機等の回転機の場合、瞬停等により直流出力電圧が停止して回転機が無制御状態となってしまうと、復電後に回転機を安定的に動作させるのに時間がかかってしまうことから、瞬停後の直流出力電圧を定格の数％に絞り込み、出力可能時間を延ばす電源装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２３９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１には、瞬停を検出するための具体的な構成、および瞬停後に直流出力電圧を絞るための具体的な構成が記載されていないので、上記特許文献１に記載の電源装置が、どのようにして瞬停を検出し、直流出力電圧を絞るのか不明である。したがって、この電源装置が、どの程度の確実性をもって、瞬停後に出力可能時間を延ばすことができるのか不明である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、瞬停もしくは瞬低後に平滑コンデンサの残留電荷を利用して直流出力電圧値を瞬停もしくは瞬低前とほぼ同じ値に維持する従来の電源装置よりも、確実に出力可能時間を延ばすことができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、（１）外部から入力される交流入力電圧を整流および平滑する整流平滑回路と、整流平滑回路から出力された電圧をスイッチング手段でスイッチングして直流出力電圧に変換する電圧変換回路と、スイッチング手段を制御する制御回路と、を備えた電源装置であって、制御回路は、交流入力電圧の振幅が予め設定された値以下になると、出力している検出信号を第１レベル信号から第２レベル信号に変える電圧監視部と、電圧監視部から入力された検出信号と、外部から入力された電圧変換回路の出力指令値に関する第１指令とに基づいて、電圧変換回路の出力指令値に関する最終指令を生成する指令生成部と、電圧変換回路の出力値が最終指令の出力指令値に一致するようにスイッチング手段を制御するスイッチング制御部と、を備え、指令生成部は、第１レベル信号が入力された場合は、第１指令をそのまま最終指令として出力する一方、第２レベル信号が入力された場合は、第１指令の出力指令値を１／ｎ（ただし、ｎ＞１）倍した第２指令を最終指令として出力することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、瞬停もしくは瞬低が発生すると、電圧監視部が第２レベル信号を出力し、指令生成部が第１指令の出力指令値を１／ｎ（ただし、ｎ＞１）倍した第２指令を最終指令として出力し、スイッチング制御部が電圧変換回路の出力値が最終指令の出力指令値に一致するようにスイッチング手段を制御するので、瞬停後もしくは瞬低後に確実に電圧変換回路からの出力を絞ることができる。
【０００９】
上記（１）の電源装置では、（２）指令生成部は、第１レベル信号が入力された場合は第１指令を出力する一方、第２レベル信号が入力された場合は第２指令を出力する第１切替手段と、検出信号が第２レベル信号から第１レベル信号に戻った後の所定時間は、第２指令の出力指令値から第１指令の出力指令値に戻る途中の出力指令値に関する中間指令を最終指令として出力し、上記所定時間以外のときは、第１指令または第２指令を最終指令として出力する第２切替手段と、を含むことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、瞬停もしくは瞬低が解消すると、第２切替手段が第２指令の出力指令値から第１指令の出力指令値に戻る途中の出力指令値に関する中間指令を最終指令として出力するので、最終指令の出力指令値が急峻に変化することによる制御の行き過ぎを防ぐことができる。すなわち、この構成によれば、電圧変換回路からの出力がオーバーシュートしてしまうのを防ぐことができる。
【００１１】
上記（２）の電源装置では、例えば、（３）指令生成部は、検出信号が第２レベル信号から第１レベル信号に戻ったことを検出して、所定時間のパルス信号を第２切替手段に出力するパルス信号生成手段を含み、第２切替手段は、パルス信号が入力された場合は、中間指令を最終指令として出力する一方、パルス信号が入力されない場合は、第１指令または第２指令を最終指令として出力するよう構成できる。
【００１２】
上記（２）または（３）の電源装置では、例えば、（４）指令生成部は、検出信号の伝送を所定時間よりも短い時間だけ遅延させる遅延手段と、遅延手段を経由した検出信号と遅延手段を経由していない検出信号とが入力される論理演算手段と、を含み、論理演算手段は、入力された２つの検出信号の少なくとも一方が第２レベル信号の場合は、第２レベル信号を第１切替手段に出力し、入力された２つの検出信号の両方が第１レベル信号の場合は、第１レベル信号を第１切替手段に出力するよう構成できる。
【００１３】
上記（１）〜（４）の電源装置では、例えば、（５）電圧監視部は、正常な交流入力電圧と同等の周波数および振幅を有する調整された交流基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、交流入力電圧の電圧値と交流基準電圧の電圧値とを比較し、両者の差分電圧値に関する信号を出力する第１比較手段と、差分電圧値と予め設定された直流基準電圧値とを比較し、差分電圧値が直流基準電圧値よりも大きいときに出力状態を第１レベルから第２レベルに変える第２比較手段と、外部から動作許可信号が入力され、かつ出力状態が第２レベルの場合は、検出信号として第２レベル信号を出力する一方、動作許可信号が入力されていない場合または出力状態が第１レベルの場合は、検出信号として第１レベル信号を出力する検出信号出力手段と、を含むよう構成できる。
【００１４】
なお、正常な交流入力電圧とは、瞬停や瞬低が発生していないときの正弦波状の交流入力電圧のことをいう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、瞬停もしくは瞬低後に平滑コンデンサの残留電荷を利用して直流出力電圧値を瞬停もしくは瞬低前とほぼ同じ値に維持する従来の電源装置よりも、確実に出力可能時間を延ばすことができる電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電源装置のブロック図である。
【図２】本発明における制御回路の回路図である。
【図３】本発明に係る電源装置の瞬停時の動作を示すグラフである。
【図４】従来の電源装置の瞬停時の動作を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電源装置の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態に係る電源装置１を示す。同図に示すように、電源装置１は、主に、外部の商用交流電源から入力される５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流入力電圧を整流および平滑する整流平滑回路２と、整流平滑回路２から出力された電圧をスイッチング手段３ａでスイッチングして直流出力電圧に変換する電圧変換回路３と、スイッチング手段３ａを制御する制御回路４と、を備えている。電圧変換回路３の出力端には、バッテリ等の負荷が接続されている。
【００１９】
整流平滑回路２は、ダイオードブリッジ２ａと、力率改善回路（ＰＦＣ）２ｂと、平滑コンデンサ（例えば、電解コンデンサ）２ｃとを備えている。ダイオードブリッジ２ａは、交流入力電圧を整流し、平滑コンデンサ２ｃは、整流後の交流入力電圧を平滑する。ダイオードブリッジ２ａと平滑コンデンサ２ｃと間に接続された力率改善回路２ｂは、力率を改善する。
【００２０】
電圧変換回路３は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の４つのスイッチング素子からなるスイッチング手段３ａと、トランス３ｂと、ダイオードブリッジ３ｃとを備えている。スイッチング手段３ａは、整流平滑回路２から出力された電圧をスイッチングして交流電圧を生成し、トランス３ｂは、スイッチング手段３ａで生成された交流電圧を昇圧または降圧してダイオードブリッジ３ｃに出力する。ダイオードブリッジ３ｃは、入力された交流電圧を整流して直流出力電圧を生成する。なお、電圧変換回路３は、ダイオードブリッジ３ｃの後段にＬＣフィルタを備えていてもよい。
【００２１】
制御回路４は、電圧監視部１０と、指令生成部２０と、スイッチング制御部３０とを備えている。電圧監視部１０は、減衰器（ＡＴＴ）５を介して減衰された交流入力電圧の振幅（電圧の大きさ）が予め設定された値以下になると、出力している検出信号を第１レベル信号（ローレベル信号）から第２レベル信号（ハイレベル信号）に変える。指令生成部２０は、電圧監視部１０から入力された検出信号と、外部から入力された電圧変換回路３の出力指令値（例えば、出力電流指令値）に関する第１指令とに基づいて、上記出力指令値に関する最終指令を生成する。スイッチング制御部３０は、電圧変換回路３の出力値（例えば、出力電流値）が最終指令の出力指令値に一致するようにＰＷＭ信号を生成し、スイッチング手段３ａを制御する。
【００２２】
減衰器５は、交流入力電圧の振幅を電圧監視部１０が処理できる程度の値になるように減衰させる。例えば、交流入力電圧の最大値が４００Ｖで、電圧監視部１０の入力可能電圧の最大値が５Ｖの場合、減衰器５の減衰比は５／４００に設定される。
【００２３】
図２に、制御回路４を構成する電圧監視部１０、指令生成部２０およびスイッチング制御部３０の具体的な構成を示す。
【００２４】
同図に示すように、電圧監視部１０は、位相比較手段１１と、電圧制御発振手段（ＶＣＯ）１２と、電圧比較手段１３と、自動利得制御手段（ＡＧＣ）１４と、第１比較手段１５と、第２比較手段１６と、第１論理演算手段（検出信号出力手段）１７とを備えている。なお、位相比較手段１１、電圧制御発振手段（ＶＣＯ）１２、電圧比較手段１３および自動利得制御手段（ＡＧＣ）１４が、本発明の基準電圧生成手段に相当する。
【００２５】
位相比較手段１１は、減衰器５を介して入力された交流入力電圧の位相と、電圧制御発振手段１２からフィードバックされた基準電圧の位相とを比較して、両者の位相差に応じた電圧を出力する。なお、整流平滑回路２に正常な交流入力電圧が入力されている場合は、交流入力電圧の位相と電圧制御発振手段１２からフィードバックされた基準電圧の位相とが一致する。
【００２６】
電圧制御発振手段１２は、整流平滑回路２に正常な交流入力電圧が入力されている場合、上述したように交流入力電圧の周波数（位相）と一致した周波数（位相）の基準電圧を出力する。例えば、５０Ｈｚの正常な交流入力電圧が入力されている場合は５０Ｈｚの基準電圧を出力し、６０Ｈｚの正常な交流入力電圧が入力されている場合は６０Ｈｚの基準電圧を出力する。一方、瞬停や瞬低により正常な交流入力電圧の周波数が変動した場合、電圧制御発振手段１２は、位相比較手段１１の出力電圧に応じて基準電圧の周波数を制御し、基準電圧の周波数を変動した交流入力電圧の周波数に一致させる。
【００２７】
より具体的には、電圧制御発振手段１２は、交流入力電圧の周波数が変動してから所定時間が経過した後に、基準電圧の周波数を変動した交流入力電圧の周波数に一致させる。すなわち、電圧制御発振手段１２は、所定時間が経過するまでは、変動した交流入力電圧の周波数と一致した周波数の基準電圧を出力することなく、正常な交流入力電圧の周波数と一致した周波数の基準電圧を出力することとなる。このため、当該所定時間が、電圧監視部１０から第２レベル信号（ハイレベル信号）が出力され得る最大の時間となる。なお、この所定時間は、電圧制御発振手段１２の時定数を変更することで適宜設定でき、本実施形態では、瞬停もしくは瞬低として想定される最も長い時間ＴＡ（例えば、交流入力電圧の２波長分の時間）に設定している（図３（ａ）参照）。
【００２８】
電圧比較手段１３は、減衰器５を経由した交流入力電圧の振幅と、自動利得制御手段１４から出力された交流基準電圧の振幅とを比較して、両者の振幅差に応じた信号を自動利得制御手段１４にフィードバックする。
【００２９】
自動利得制御手段１４は、電圧比較手段１３から出力されたフィードバック信号に応じて、電圧制御発振手段１２から出力された基準電圧の振幅を調整し、当該振幅を減衰器５を経由した交流入力電圧の振幅に一致させる。より具体的には、自動利得制御手段１４は、所定時間ＴＡと同程度の遅れをもって基準電圧の振幅を交流入力電圧の振幅に一致させる。このため、自動利得制御手段１４は、所定時間ＴＡにおいては、正常な交流入力電圧と周波数および振幅が一致した交流基準電圧を出力することとなる。
【００３０】
第１比較手段１５は、例えば作動アンプからなり、反転入力端子に減衰器５を経由した交流入力電圧が入力され、非反転入力端子に自動利得制御手段１４から出力された交流基準電圧が入力される。第１比較手段１５は、入力された交流入力電圧の電圧値と交流基準電圧の電圧値とを比較して、両者の差分電圧値に応じた信号を出力する。整流平滑回路２に正常な交流入力電圧が入力されている場合は、入力された交流入力電圧の電圧値と交流基準電圧の電圧値とが一致する（差分電圧値はゼロとなる）が、瞬停もしくは瞬低時（所定時間ＴＡ）の場合は、交流入力電圧の振幅は低下するものの交流基準電圧の振幅は変化しないので、入力された交流入力電圧の電圧値と交流基準電圧の電圧値とは一致しない（差分電圧値は正の値となる）。
【００３１】
第２比較手段１６は、例えばコンパレータからなり、非反転入力端子に第１比較手段１５から出力された差分電圧値に応じた信号が入力され、反転入力端子に予め設定された直流基準電圧が入力される。第２比較手段１６は、差分電圧値と直流基準電圧値とを比較して、差分電圧値が直流基準電圧値よりも大きい場合（瞬停や瞬低が発生した場合）は、出力状態を第２レベル（ハイレベル）にし、差分電圧値が直流基準電圧値よりも小さい場合（正常時、または交流入力電圧にわずかな変化や揺らぎが生じた場合）は、出力状態を第１レベル（ローレベル）にする。
【００３２】
第１論理演算手段（検出信号出力手段）１７は、例えばＡＮＤ回路からなり、第２比較手段１６から第２レベルの信号（ハイレベル信号）が入力され、かつ外部から動作許可信号（ハイレベル信号）が入力された場合に、検出信号として第２レベル信号（ハイレベル信号）を出力する。一方、第２比較手段１６から第１レベルの信号（ローレベル信号）が入力されるか、または外部から動作禁止信号（ローレベル信号）が入力された場合は、検出信号として第１レベル信号（ローレベル信号）を出力する。第１論理演算手段１７では、電源投入から定常動作状態に移行するまでは動作禁止信号（ローレベル信号）が入力され、定常動作状態に移行した後は動作許可信号（ハイレベル信号）が入力される。なお、定常動作状態とは、整流平滑回路２に正常な交流入力電圧が入力されてある程度の時間が経過し、電圧変換回路３が一定の電流値の直流出力電流を安定的に出力している状態をいう。
【００３３】
結局、電圧監視部１０では、瞬停もしくは瞬低時の所定時間ＴＡにおいて、第１論理演算手段１７から検出信号として第２レベル信号が出力され、所定時間ＴＡ以外において、第１論理演算手段１７から検出信号として第１レベル信号が出力される（図３（ｂ）参照）。
【００３４】
指令生成部２０は、第１切替手段２１と、第２切替手段２２と、パルス信号生成手段２３と、遅延手段２４と、第２論理演算手段２５と、を備えている。
【００３５】
第１切替手段２１は、外部から入力された電圧変換回路３の出力指令値に関する第１指令の出力指令値を１／ｎ（ただし、ｎ＞１）倍した第２指令を生成する第２指令生成手段２１ａと、第１論理演算手段１７から入力された検出信号に基づいてオン／オフする第１スイッチ２１ｂと、を含んでいる。第１切替手段２１では、第２論理演算手段２５を経由して第１レベル信号が入力された場合、第１スイッチ２１ｂがオフとなり、第２指令生成手段２１ａで第２指令が生成されることなく第１指令がそのまま出力される。一方、第２論理演算手段２５を経由して第２レベル信号が入力された場合、第１スイッチ２１ｂがオンとなり、第２指令生成手段２１ａで生成された第２指令が出力される。本実施形態では、出力指令値を出力電流指令値としているが、出力電圧指令値や出力電力指令値を出力指令値としてもよい（以下、第２切替手段２２等においても同様とする）。また、本実施形態では、ｎを１０に設定しているが、瞬停もしくは瞬低時に出力させたい出力値、出力時間等に応じてｎを１０以外に値に設定してもよい。
【００３６】
第２切替手段２２は、第２指令の出力指令値から第１指令の出力指令値に戻る途中の出力指令値に関する中間指令を生成する中間指令生成手段（フィルタ）２２ａと、パルス信号生成手段２３から入力されたパルス信号に基づいてオンする第２スイッチ２２ｂと、を含んでいる。中間指令生成手段２２ａとしては、例えば、高周波ノイズを除去するローパスフィルタを用いることができる。第２切替手段２２では、パルス信号が入力されていない場合、第２スイッチ２２ｂがオフとなり、中間指令生成手段２２ａで中間指令が生成されることなく、第１切替手段２１から入力された第１指令（または第２指令）がそのまま最終指令として出力される。一方、パルス信号が入力された場合、第２スイッチ２２ｂがオンとなり、中間指令生成手段２２ａで生成された中間指令が最終指令として出力される。
【００３７】
パルス信号生成手段２３は、第１論理演算手段１７から入力された検出信号が第２レベル信号から第１レベル信号に戻ったことを検出して検出信号を出力する検出手段２３ａと、検出手段２３ａから検出信号が入力されると所定のパルス幅ＴＢ（例えば、交流入力電圧の０．３波長分）のワンショットパルス（パルス信号）を出力する出力手段２３ｂと、を含んでいる。瞬停もしくは瞬低が解消して第１論理演算手段１７から入力された検出信号が第２レベル信号から第１レベル信号に戻ると（図３（ｂ）参照）、検出手段２３ａが検出信号の立下りエッジを検出して検出信号を出力し、出力手段２３ｂがパルス幅ＴＢのパルス信号を出力する。これにより、第２切替手段２２では、第２スイッチ２２ｂがパルス幅ＴＢに相当する所定時間ＴＢだけオンする（図３（ｄ）参照）。
【００３８】
遅延手段２４は、第１論理演算手段１７から出力された検出信号の伝送を所定時間ＴＢよりも短い所定時間ＴＣ（例えば、交流入力電圧の０．１波長分）だけ遅延させる。所定時間ＴＣだけ遅延された検出信号は、第２論理演算手段２５に入力される。
【００３９】
第２論理演算手段２５は、例えばＯＲ回路からなり、遅延手段２４を経由していない（所定時間ＴＣの遅延がない）検出信号と、遅延手段２４を経由した（所定時間ＴＣだけ遅延された）検出信号とが入力される。第２論理演算手段２５は、入力された２つの検出信号のうち少なくとも一方が第２レベル信号（ハイレベル信号）の場合は当該第２レベル信号（ハイレベル信号）を出力し、２つの検出信号の両方が第１レベル信号（ローレベル信号）の場合は当該第１レベル信号（ローレベル信号）を出力する。これにより、第１切替手段２１の第１スイッチ２１ｂは、瞬停もしくは瞬低時の所定時間ＴＡに所定時間ＴＣを加算した時間オンすることとなる（図３（ｃ）参照）。その結果、第２切替手段２２の第２スイッチ２２ｂがオンする前に第１スイッチ２１ｂがオフし、最終指令として中間指令が出力されることなく第２指令から一気に第１指令に戻ってしまい、電圧変換回路３の出力（直流出力電流）がオーバーシュートしてしまうという事態を確実に防ぐことができる。
【００４０】
結局、指令生成部２０では、図３に示すように、時間ｔ１よりも前（定常動作時）は、第１切替手段２１の第１スイッチ２１ｂおよび第２切替手段２２の第２スイッチ２２ｂの両方がオフするので、第１指令が最終指令として出力される。時間ｔ１において瞬停もしくは瞬低が発生すると（図３（ａ）では瞬停の場合を示している。）、瞬停もしくは瞬低が解消する時間ｔ２までの所定時間ＴＡは、第１スイッチ２１ｂがオンする一方で第２スイッチ２２ｂがオフするので、第２指令が最終指令として出力される。時間ｔ２から時間ｔ３までの所定時間ＴＣは、第１スイッチ２１ｂおよび第２スイッチ２２ｂの両方がオンするので、第２指令に基づいて生成された中間指令が最終指令として出力される。時間ｔ３から時間ｔ４までは、第１スイッチ２１ｂがオフする一方で第２スイッチ２２ｂがオンするので、第１指令に基づいて生成された中間指令が最終指令として出力される。そして、時間ｔ４以降は、第１スイッチ２１ｂおよび第２スイッチ２２ｂの両方がオフするので、再び第１指令が最終指令として出力される。
【００４１】
スイッチング制御部３０は、差分演算手段３１と、ＰＷＭ信号生成手段３２と、を備えている。
【００４２】
差分演算手段３１は、センサ等により検出した電圧変換回路３の出力値（直流出力電流値）と、第２切替手段２２から出力された最終指令の出力指令値との差分を算出する。
【００４３】
ＰＷＭ信号生成手段３２は、差分演算手段３１で算出された差分がゼロになるように演算処理（本実施形態では、ＰＩＤ演算処理）を行い、スイッチング手段３ａのデューティ比を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。生成されたＰＷＭ信号は、スイッチング手段３ａのドライブ回路（不図示）に出力される。スイッチング手段３ａでは、ドライブ回路がＰＷＭ信号に基づいて、４つのスイッチング素子をオン／オフさせる。
【００４４】
図３（ｅ）に示すように、電圧変換回路３の直流出力電流の電流値は、瞬停もしくは瞬低時の所定時間ＴＡおよびその後の所定時間ＴＣにおいて、定常動作時の１／ｎ（本実施形態では１／１０）に絞られる。
【００４５】
その結果、本実施形態に係る電源装置１によれば、整流平滑回路２の平滑コンデンサ２ｃを大容量化することなく、瞬停もしくは瞬低が発生した後に電圧変換回路３から直流出力電流が出力される時間（出力可能時間）を延ばすことができる。
【００４６】
ここで、平滑コンデンサ２ｃの容量値をＣ、瞬停発生時における平滑コンデンサ２ｃの両端電圧の電圧値をＶ、直流出力電流の電流値をＩ、出力可能時間をｔとすると、ｔ＝（Ｃ×Ｖ）／Ｉが成立する。このため、例えば、平滑コンデンサ２ｃの容量値Ｃを１０００μＦ、平滑コンデンサ２ｃの両端電圧値Ｖを３８０Ｖとすると、図４に示すように直流出力電流を絞ることができない従来の電源装置では、瞬停時における直流出力電流の電流値が５Ａの場合、出力可能時間は７６ｍｓとなる一方、本実施形態に係る電源装置１では、瞬停時における直流出力電流の電流値は０．５Ａに絞られるので、出力可能時間は７６０ｍｓとなる。このように、本実施形態に係る電源装置１によれば、直流出力電流の電流値を１／ｎに絞ることで、出力可能時間をｎ倍に延ばすことができる。
【００４７】
以上、本発明に係る電源装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
例えば、上記実施形態における電圧監視部１０は、瞬停もしくは瞬低時の所定時間ＴＡにおいて検出信号として第２レベル信号が出力され、かつ所定時間ＴＡ以外において検出信号として第１レベル信号が出力されるのであれば、任意に構成できる。
【００４９】
また、上記実施形態では、第２レベル信号をハイレベル信号とし第１レベル信号をローレベル信号としているが、第１論理演算手段１７としてＮＡＮＤ回路を用いることで、第２レベル信号をローレベル信号とし第１レベル信号をハイレベル信号としてもよい。なお、第１論理演算手段１７としてＮＡＮＤ回路を用いた場合、第２論理演算手段２５としてはＡＮＤ回路を用いことが好ましい。
【００５０】
上記実施形態における指令生成部２０は、少なくとも瞬停もしくは瞬低時の所定時間ＴＡにおいて、第１指令の出力指令値を１／ｎ（ただし、ｎ＞１）倍した第２指令を最終指令として出力できるのであれば、適宜構成を変更することができる。例えば、瞬停もしくは瞬低解消後に電圧変換回路３の出力がオーバーシュートしてしまうのを許容できるのであれば、指令生成部２０は、第２切替手段２２、パルス信号生成手段２３、遅延手段２４および第２論理演算手段２５のない構成をとることができる。この場合、所定時間ＴＡにおいては、第１切替手段２１から出力された第２指令が最終指令となる一方、所定時間ＴＡ以外においては、第１切替手段２１から出力された第１指令が最終指令となる。
【００５１】
上記実施形態におけるスイッチング制御部３０は、電圧変換回路３の出力値と指令生成部２０から入力された最終指令の出力指令値との差分がゼロになるようにスイッチング手段３ａを制御できるのであれば、任意に構成できる。
【００５２】
また、電圧監視部１０、指令生成部２０およびスイッチング制御部３０は、いずれもソフトウエア、ハードウエアもしくはその両方で構成することができる。
【００５３】
さらに、整流平滑回路２および電圧変換回路３は、外部から入力される交流入力電圧に基づいて、制御回路４の制御下で直流出力電流を出力できるのであれば、任意に構成できる。例えば、電圧変換回路３は、フルブリッジ型からハーフブリッジ型やフライバック型等に変更できる。
【００５４】
上記実施形態に係る電源装置１は、主に充電器として使用することを想定しているが、充電器以外にも適宜使用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    電源装置
２    整流平滑回路
２ａ    ダイオードブリッジ
２ｂ    力率改善回路（ＰＦＣ）
２ｃ    平滑コンデンサ
３    電圧変換回路
３ａ    スイッチング手段
３ｂ    トランス
３ｃ    ダイオードブリッジ
４    制御回路
５    減衰器（ＡＴＴ）
１０    電圧監視部
１１    位相比較手段
１２    電圧制御発振手段（ＶＣＯ）
１３    電圧比較手段
１４    自動利得制御手段（ＡＧＣ）
１５    第１比較手段
１６    第２比較手段
１７    第１論理演算手段（検出信号出力手段）
２０    指令生成部
２１    第１切替手段
２１ａ    第２指令生成手段
２１ｂ    第１スイッチ
２２    第２切替手段
２２ａ    中間指令生成手段
２２ｂ    第２スイッチ
２３    パルス信号生成手段
２３ａ    検出手段
２３ｂ    出力手段
２４    遅延手段
２５    第２論理演算手段
３０    スイッチング制御部
３１    差分演算手段
３２    ＰＷＭ信号生成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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