(57)【要約】【課題】本発明は、停電時に、整流装置の出力の立ち下がりによって負荷装置側の電圧が落ち込むことを防止する新規な無停電用通信整流電源装置を提供する。【解決手段】複数の整流ユニット１０を有する整流装置１と、この整流装置１から電流を供給する負荷装置２と、停電の際に負荷装置２に電流を供給する蓄電池３とを備えた無停電電源装置であって、整流装置１と負荷装置２を接続し、整流装置１と負荷装置２の接続部に蓄電池３を接続してあり、整流ユニット１０に制御回路を設け、この制御回路に定電圧制御を行う誤差増幅回路を備え、停電の際に、前記誤差増幅回路の基準電圧を緩やかに下げることにより、整流ユニット１０の出力電圧が徐々に下がるようにしてあることを特徴とする無停電用通信整流電源装置。【選択図】図１
2004357350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の整流ユニットを有する整流装置と、この整流装置から電流を供給する負荷装置と、停電の際に前記負荷装置に電流を供給する蓄電池とを備えた無停電電源装置であって、前記整流装置と前記負荷装置を接続し、前記整流装置と前記負荷装置の接続部に前記蓄電池を接続してあり、前記整流ユニットに制御回路を設け、この制御回路に定電圧制御を行う誤差増幅回路を備え、停電の際に、前記誤差増幅回路の基準電圧を緩やかに下げることにより、前記整流ユニットの出力電圧が徐々に下がるようにしてあることを特徴とする無停電用通信整流電源装置。
【請求項２】
前記整流ユニットは絶縁形コンバータからなることを特徴とする請求項１記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項３】
前記誤差増幅回路の基準端子側にコンデンサと抵抗とを直列に接続して構成したソフトダウン回路を接続してあることを特徴とする請求項１又は２記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項４】
前記誤差増幅回路の基準電圧のレベルを検出レベルに合わせるレベルシフト回路を設け、このレベルシフト回路を前記誤差増幅回路の基準端子に接続してあるとともに、このレベルシフト回路のレベルシフト素子と並列に前記ソフトダウン回路のコンデンサを接続してあることを特徴とする請求項３記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項５】
前記ソフトダウン回路は前記抵抗とコンデンサ間にダイオードを設け、このダイオードのアノードを前記抵抗に、このダイオードのカソードを前記コンデンサにそれぞれ接続してあることを特徴とする請求項３又は４記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項６】
前記ソフトダウン回路の前記抵抗と直列にスイッチ素子を接続してあることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項７】
前記制御回路は前記負荷装置側の落ち込みの問題がなくなったことを感知して、若しくは停電してから前記負荷装置側の落ち込みの問題がなくなる設定した時間後に前記整流装置の出力電圧を急激に立ち下げる制御電源回路を設けてあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項８】
前記制御電源回路をソフトダウン回路の前記抵抗と並列に接続してあることを特徴とする請求項７記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項９】
前記制御電源回路をソフトダウン回路の前記抵抗とダイオードとの直列回路と並列に接続してあることを特徴とする請求項７記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項１０】
前記制御電源回路を前記ソフトダウン回路の前記抵抗とスイッチ素子との直列回路と並列に接続してあることを特徴とする請求項７記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項１１】
前記制御電源回路は抵抗を備えてあることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項１２】
前記制御電源回路の抵抗と前記ソフトダウン回路のコンデンサ間にダイオードを設け、このダイオードのアノードを前記抵抗に、このダイオードのカソードを前記コンデンサにそれぞれ接続してあることを特徴とする請求項１１記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項１３】
前記制御回路の前記抵抗と直列にスイッチ素子を接続してあることを特徴とする請求項１１又は１２記載の無停電用通信整流電源装置。
【請求項１４】
前記誤差増幅回路の出力端子に前記整流ユニットのゲート信号を形成するゲート信号形成回路を接続してあることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の無停電用通信整流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信機器など比較的大型の整流電源装置に関するものであり、特に、停電時においても可動可能な整流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無停電用通信整流電源装置は、図６で示すように、複数の整流ユニット１０を有する整流装置１と、この整流装置１から電流を供給する負荷装置２と、停電の際にこの負荷装置２に電流を供給する蓄電池３とを備えてあり、整流装置１を蓄電池３に接続し、蓄電池３を負荷装置２に接続してなるＶ結線方式と呼ばれるものを採用していた（例えば特許文献１）。このＶ結線方式は、停電時に、負荷装置２側の出力が落ち込まずに切り替わるという長所がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２９５０８４号公報（第４−８頁、第１図）
【０００４】
しかし、このＶ結線方式の無停電用通信整流電源装置は、整流装置１と負荷装置２とを同じフロアに設置し、このフロアとは別の場所に蓄電池３を設置してある場合が多い。この場合、整流装置１を蓄電池３に接続し、蓄電池３を負荷装置２に接続してあるから、配線が長くなるという問題が生じた。また、配線が長くなることと、整流装置１と負荷装置２とを同じフロアに設置し、このフロアとは別の場所に蓄電池３を設置してあることから、配線が複雑になる課題が生じた。
【０００５】
また、Ｖ結線方式の課題を解決する手段として、図１に示すように、整流装置１と負荷装置２を接続し、整流装置１と負荷装置２の接続部に蓄電池３を接続するＴ結線方式がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このＴ結線方式の無停電用通信整流電源装置は、図７に示すように、停電時に、整流装置１の出力の立ち下がりによって負荷装置２側の電圧が落ち込むという課題がある。これにより、負荷装置２側の出力が整流装置１から蓄電池３に切り替わるときに、スムーズに行われないという課題も生じた。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、より単純な配線で、停電時に、整流装置の出力の立ち下がりによって負荷装置側の電圧が落ち込むことを防止する新規な無停電用通信整流電源装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無停電用通信整流電源装置は、Ｔ結線方式であるため、Ｖ結線方式に比べてスムーズかつ比較的簡単な配線が可能であり、しかも、停電時に、整流装置の出力の立ち下がりによる負荷装置側の電圧の落ち込みを防止することができる。また、負荷装置側の電圧の落ち込みを防止することにより、停電時に負荷装置側の出力が整流装置から蓄電池にスムーズに切り替わる。
【０００９】
また、本発明では負荷装置側の落ち込みの問題がなくなったことを感知して、若しくは停電してから負荷装置側の落ち込みの問題がなくなる設定した時間後に整流装置の出力電圧を急激に立ち下げる制御電源回路を設けたことにより、整流ユニットの制御電源が低下する前に出力電圧を０に立ち下げ、負荷装置側に影響なく、安全に停止させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明無停電用通信整流電源装置に係る実施例を説明する。図１は本発明に係る無停電用通信整流電源装置の概略を示し、図２及び図３はその要部を示してある。図１に示す無停電用通信整流電源装置は、複数の整流ユニット１０を有する整流装置１と、この整流装置１から電流を供給する負荷装置２と、停電の際にこの負荷装置２に電流を供給する蓄電池３とを備えてあり、整流装置１と負荷装置２を接続し、整流装置１と負荷装置２の接続部に蓄電池３を接続してあるＴ結線方式と呼ばれるものを採用している。
【００１１】
整流装置１を構成する整流ユニット１０は図２に示すように、トランスＴ１により一次−二次間が絶縁されており、メインスイッチＱ１を一次側に設け、二次側に整流素子Ｄ１と、チョークコイルＬ１とコンデンサＣ２とを有する平滑回路を備えた絶縁形コンバータからなる。この整流ユニット１０の出力側に制御回路１１を接続し、この制御回路１１の出力にメインスイッチＱ１を接続して構成してある。
【００１２】
整流ユニット１０を構成する制御回路１１の一例を図３に示してある。この制御回路１１は定電圧制御を行う誤差増幅回路ＩＣ１を備え、停電の際に、誤差増幅回路ＩＣ１の基準電圧Ｖｒｅｆを緩やかに下げることにより、整流ユニット１０の出力電圧が徐々に下がるようにしてある。
【００１３】
具体的には、この制御回路１１は誤差増幅回路ＩＣ１を備え、この誤差増幅回路ＩＣ１の基準端子側にコンデンサＣ１と抵抗Ｒ７とを直列に接続して構成したソフトダウン回路１３を接続してある。また、誤差増幅回路ＩＣ１とソフトダウン回路１３との間にレベルシフト回路１２を接続してある。
【００１４】
レベルシフト回路１２は誤差増幅回路ＩＣ１の検出端子及び基準端子にそれぞれ接続してあり、検出端子、本実施例においては負側端子に設けたレベルシフト回路１２は抵抗Ｒ１０，Ｒ１１からなり、抵抗Ｒ１０は整流ユニット１０の高電位側に、抵抗Ｒ１１は整流ユニット１０の低電位側にそれぞれ接続してある。また、基準端子、本実施例においては正側端子に設けたレベルシフト回路１２は抵抗Ｒ８，Ｒ９からなり、抵抗Ｒ８はソフトダウン回路１３に接続し、抵抗Ｒ９は接地してある。
【００１５】
ソフトダウン回路１３は少なくともコンデンサＣ１と抵抗Ｒ７とを備え、これらを直列に接続してある。本実施例においては、前記コンデンサＣ１は誤差増幅回路１１の基準端子に接続したレベルシフト回路１２を構成する抵抗Ｒ８に並列に接続してある。コンデンサＣ１に並列に第一のダイオードＤ５を接続してある。このダイオードＤ５のアノードはコンデンサＣ１の負電荷側、同じくカソードはコンデンサＣ１の正電荷側に接続してある。
【００１６】
コンデンサＣ１の負電荷側と抵抗Ｒ７との間には第二のダイオードＤ４を備え、このダイオードＤ４のアノードを抵抗Ｒ７に接続し、同じくカソードをコンデンサＣ１の負電荷側に接続してある。抵抗Ｒ７にはスイッチ素子Ｑ３を接続してある。本実施例ではスイッチ素子Ｑ３にトランジスタを使用し、このスイッチ素子Ｑ３のエミッタに抵抗Ｒ７を接続し、このスイッチ素子Ｑ３のベースに分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６を接続してある。
【００１７】
本実施例における制御回路１１は整流装置１の出力電圧を急激に立ち下げる制御電源回路１４を設けてある。なお、制御電源回路１４は負荷装置２側の落ち込みの問題がなくなったことを感知して自動的に整流装置１の出力電圧を急激に立ち下げるように構成してあることが理想であるが、停電してから負荷装置２側の落ち込みの問題がなくなる設定した時間後に、タイマー機能を用いて強制的に整流装置１の出力電圧を急激に立ち下げるように構成してあってもよい。
【００１８】
具体的には、制御電源回路１４もソフトダウン回路１３と同様に抵抗Ｒ３，Ｒ４とダイオードＤ３とを設けてあり、ダイオードＤ３のアノードは抵抗Ｒ３，Ｒ４とに接続し、同じくカソードはソフトダウン回路１３に設けた第二のダイオードＤ４のカソードに接続してある。また、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４は並列に接続してあるが、これら抵抗Ｒ３，Ｒ４は停電してから負荷装置２側の落ち込みの問題がなくなる設定した時間後に停電後に整流装置１の出力電圧を急激に立ち下げるために設けたものであるので、ソフトダウン回路１３に設けた抵抗Ｒ７より抵抗値が低くするような構成であればよい。
【００１９】
抵抗Ｒ３，Ｒ４にはスイッチ素子Ｑ２を接続してある。本実施例ではスイッチ素子Ｑ２にトランジスタを使用し、このスイッチ素子Ｑ２のエミッタに抵抗Ｒ３，Ｒ４を接続し、このスイッチ素子Ｑ２のベースに分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を接続してある。
【００２０】
一方、誤差増幅回路ＩＣ１の出力端子には整流ユニット１０のゲート信号を形成するゲート信号形成回路１５を接続してある。また、このゲート信号形成回路１５の出力をメインスイッチＱ１のゲートに接続してある。
【００２１】
以上のように構成された無停電用通信整流電源装置は以下のように作用する。なお、図４には停電時における整流ユニット１０での動作波形図を、図５には停電時における整流装置１、負荷装置２及び蓄電池３の動作波形図を示してある。定常時においては、整流装置１に設けた複数の整流ユニット１０のメインスイッチＱ１がオンすると、トランスＴ１を介して、各整流ユニット１０から電流が流れ、整流装置１から負荷装置２に電流が流されるとともに、整流装置１から蓄電池３に電流が流れ、蓄電池３が充電される。
【００２２】
整流ユニット１０では、出力を供給している期間は、前記ソフトダウン回路１３に設けたスイッチ素子Ｑ３がオフし、また、前記制御電源回路１４に設けたスイッチ素子Ｑ２がオフし、コンデンサＣ１と直列に接続されたＲ９によりコンデンサＣ１が充電されている。
【００２３】
続いて、停電した場合、図４に示すように、入力電圧Ｖｉｎが０になる。このとき、前記ソフトダウン回路１３に設けたスイッチ素子Ｑ３はオンする。これにより、抵抗Ｒ７には電流が流れ、抵抗Ｒ７と直列にコンデンサＣ１が接続されているため、充電されていたコンデンサＣ１は放電される。その結果、基準電圧Ｖｒｅｆは急激に下がることはなく、図４に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆは徐々に下がっていく。誤差増幅回路ＩＣ１ではこの基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧とを比較して増幅し、これをゲート信号形成回路１５を介して、ゲート信号としてメインスイッチＱ１に信号を出力するため、整流ユニット１０の出力電圧Ｖｏも、図４に示すように、徐々に下がっていく。
【００２４】
このような手段で整流ユニット１０の出力電圧Ｖｏを徐々に下げていくことにより、負荷装置２の電圧ＶＬは急激に落ち込むことはないので、図５に示すように、停電時に負荷装置２側の出力が整流装置１から蓄電池２にスムーズに切り替わる。
【００２５】
また、本実施例では、続いて、停電してから負荷装置２側の落ち込みの問題がなくなる設定した時間後に、例えば、停電してから１００ｍｓ後に、前記制御電源回路１４のスイッチ素子Ｑ２がオンするようにしてある。これにより、図４に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆは急激に下がる。誤差増幅回路ＩＣ１ではこの基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧とを比較して増幅し、これをゲート信号形成回路１５を介して、ゲート信号としてメインスイッチＱ１に信号を出力するため、整流ユニット１０の出力電圧Ｖｏを、図４に示すように、急激に下げて、整流装置１の出力電圧を立ち下げる。
【００２６】
このように前記制御電源回路１４のスイッチ素子Ｑ２がオンすると、整流ユニット１０の出力電圧は急激に下がるが、この時には、負荷装置２側の出力が整流装置１から蓄電池２に切り替わっているため、無停電用通信整流電源装置には影響がない。また、制御電源Ｖｃｃが低下する前に整流ユニット１０の出力電圧Ｖｏは０になるため、安全に停止する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の無停電用通信整流電源装置は、Ｔ結線方式であるため、Ｖ結線方式に比べてスムーズかつ比較的簡単な配線が可能であり、しかも、停電時に、整流装置の出力の立ち下がりによる負荷装置側の電圧の落ち込みを防止することができる効果がある。また、負荷装置側の電圧の落ち込みを防止することにより、停電時に負荷装置側の出力が整流装置から蓄電池にスムーズに切り替わる効果もある。
【００２８】
また、本発明では負荷装置側の落ち込みの問題がなくなったことを感知して、若しくは停電してから負荷装置側の落ち込みの問題がなくなる設定した時間後に整流装置の出力電圧を急激に立ち下げる制御電源回路を設けたことにより、整流ユニットの制御電源が低下する前に出力電圧を０に立ち下げ、負荷装置側に影響なく、安全に停止させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無停電用通信整流電源装置の一実施例を示す回路図である。
【図２】図１図示実施例の要部の回路図である。
【図３】図２図示実施例の要部の回路図である。
【図４】本発明に係る無停電用通信整流電源装置における整流ユニットの動作波形図である。
【図５】本発明に係る無停電用通信整流電源装置の動作波形図である。
【図６】無停電用通信整流電源装置の従来例を示す回路図である。
【図７】図５とは別の従来例における動作波形図である。
【符号の説明】
１  整流装置
２  負荷装置
３  蓄電池
１０  整流ユニット
１１  制御回路
１２  レベルシフト回路
１３  ソフトダウン回路
１４  制御電源回路
１５  ゲート信号形成回路
Ｔ１  トランス
Ｎｐ  トランスＴ１の一次巻線
Ｎｓ  トランスＴ１の二次巻線
Ｑ１  メインスイッチ
Ｑ２，Ｑ３  スイッチ素子
Ｄ１  整流素子
Ｄ２  転流素子
Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５  ダイオード
Ｌ１  インダクタンス
Ｃ１，Ｃ２  キャパシタンス
Ｒ１，Ｒ２  分圧抵抗
Ｒ３，Ｒ４  制御電源抵抗
Ｒ５，Ｒ６  分圧抵抗
Ｒ７  ソフトダウン用抵抗
Ｒ８，Ｒ９  分圧抵抗
Ｒ１０，Ｒ１１  分圧抵抗
ＩＣ１  誤差増幅回路
Ｖｉｎ  整流ユニット１０の入力電圧
Ｖｏ  整流ユニット１０の出力電圧
Ｖｒｅｆ  制御回路１１の基準電圧
ＶＬ  負荷装置２の出力電圧
ＶＢ  蓄電池３の出力電圧
Ｖｃｃ    制御回路１１の制御電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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