(57)【要約】【課題】より簡単な構成と制御とで、負荷機器へ交流電圧を供給することができる無停電電源装置を提供すること。【解決手段】入力端子１１，１２から入力される電源の交流電圧を整流回路１５で整流し、整流した電圧で蓄電部材２４を充電する。蓄電部材２４に充電されている電圧を用いて、プラス側あるいはマイナス側のみで変化する電圧を生成して、出力端子１３，１４から出力する。【選択図】　図１
2004129408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の入力端子と、
一対の出力端子と、
上記一対の入力端子の間に接続され、上記一対の入力端子に入力される交流電圧を整流する整流回路と、
上記整流回路に接続される充電トランジスタと、
上記充電トランジスタと並列に接続される蓄電部材と、
上記蓄電部材と上記一対の出力端子の中の一方の出力端子との間に接続される放電トランジスタと、
上記充電トランジスタおよび上記放電トランジスタをオンオフ制御する制御手段と、
上記一対の出力端子の中の他方の出力端子に接続されるグランドと、を備え、
上記一対の出力端子からは、上記グランドからみてプラス側あるいはマイナス側のみで変化する交流電圧を出力することを特徴とする無停電電源装置。
【請求項２】
前記放電トランジスタと前記一方の出力端子との間には、前記放電トランジスタから前記一方の出力端子へ電流が流れる向きに、放電ダイオードが接続されていることを特徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
【請求項３】
前記一対の入力端子と、前記一対の出力端子との間には、前記整流回路から前記放電ダイオードまでの回路と並列に、バイパススイッチが接続されていることを特徴とする請求項１記載の無停電電源装置。
【請求項４】
一対の入力端子および一対の出力端子を備えるハウジングと、
上記ハウジングに取り付けられ、
上記一対の入力端子に入力される交流電圧を整流する整流回路、上記整流回路に接続される充電トランジスタ、上記充電トランジスタと並列に接続される蓄電部材、上記蓄電部材と上記一対の出力端子の中の一方の出力端子との間に接続される放電トランジスタ、上記放電トランジスタと上記一方の出力端子との間に接続される放電ダイオードと、上記充電トランジスタおよび上記放電トランジスタをオンオフ制御する制御手段と、上記一対の出力端子の中の他方の出力端子に接続されるグランドと、を備え、上記一対の出力端子からは、上記グランドからみてプラス側あるいはマイナス側のみで変化する交流電圧を出力する、１つまたは複数個のユニット化回路と、からなることを特徴とする無停電電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源と負荷機器との間に接続され、電源などの異常時に負荷機器へ電力を供給する無停電電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の無停電電源装置６１およびその周辺装置を示す回路図である。このような無停電電源装置６１の基本的な回路構成は、たとえば、特許文献１や、特許文献２などに開示されている。
【０００３】
従来の無停電電源装置６１は、一対の入力端子７１，７２の間に電源６２が接続され、一対の出力端子７３，７４の間に負荷機器６３が接続される。
【０００４】
一方の入力端子７１には、入力コイル７５が接続されている。他方の入力端子７２は、グランド７６に接続されている。入力コイル７５には、プラス側充電トランジスタ７７と、マイナス側充電トランジスタ７８とが、接続されている。プラス側充電トランジスタ７７とグランド７６との間には、プラス側コンデンサ７９が接続されている。マイナス側充電トランジスタ７８とグランド７６との間には、マイナス側コンデンサ８０が接続されている。なお、プラス側充電トランジスタ７７と、マイナス側充電トランジスタ７８とにはそれぞれ、並列にダイオード８１，８２が接続されている。
【０００５】
したがって、電源６２の交流電圧によって、一方の入力端子７１の電位が他方の入力端子７２の電位よりも高いときに、制御手段８３が、マイナス側充電トランジスタ７８をオンオフ制御すると、そのオンオフ制御で入力コイル７５に電圧が発生し、この電圧で、プラス側コンデンサ７９をプラスの電圧に充電することができる。逆に、電源６２の交流電圧によって、他方の入力端子７２の電位が一方の入力端子７１の電位よりも高いときに、制御手段８３が、プラス側充電トランジスタ７７をオンオフ制御すると、そのオンオフ制御で入力コイル７５に電圧が発生し、この電圧で、マイナス側コンデンサ８０をマイナスの電圧に充電することができる。
【０００６】
また、プラス側コンデンサ７９と一方の出力端子７３との間には、プラス側放電トランジスタ８４と出力コイル８５とが直列に接続されている。マイナス側コンデンサ８０と一方の出力端子７３との間には、マイナス側放電トランジスタ８６と出力コイル８５とが直列に接続されている。他方の出力端子７４は、グランド７６に接続されている。
【０００７】
したがって、プラス側コンデンサ７９に電荷が充電された状態で、制御手段８３が、プラス側放電トランジスタ８４をオンオフ制御すると、一対の出力端子７３，７４の間にはプラス極性の電圧が出力される。逆に、マイナス側コンデンサ８０に電荷が充電された状態で、制御手段８３が、マイナス側放電トランジスタ８６をオンオフ制御すると、一対の出力端子７３，７４の間にはマイナス極性の電圧が出力される。なお、プラス側放電トランジスタ８４と、マイナス側放電トランジスタ８６とにはそれぞれ、並列にダイオード８７，８８が接続されている。
【０００８】
以上のトランジスタ７７，７８，８４，８６のオンオフ制御によって、従来の無停電電源装置６１は、一対の出力端子７３，７４の間に接続されている負荷機器６３へ、電源６２の交流電圧と同様の交流電圧を供給することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３０８３５９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９５７９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のように構成されている従来の無停電電源装置には、下記の問題点がある。
【００１１】
第一に、従来の無停電電源装置６１では、負荷機器６３へ、電源６２の交流電圧と同様な電圧を供給するために、グランド７６からみてプラス側およびマイナス側に変化する交流電圧を生成している。そのため、プラス側コンデンサ７９と、マイナス側コンデンサ８０とが必要となる。しかも、プラス側充電トランジスタ７７、プラス側放電トランジスタ８４、マイナス側充電トランジスタ７８、マイナス側放電トランジスタ８６の４つのトランジスタが必要となり、その４つのトランジスタをオンオフ制御するための複雑な制御手段８３が必要となる。その結果、無停電電源装置６１の構成が複雑化し、消費電力も大きくなる。
【００１２】
第二に、従来の無停電電源装置６１を複数個並列運転した場合、その複数個の無停電電源装置６１の全体での効率が、無停電電源装置６１の単体の効率よりも悪化してしまう。
【００１３】
図６は、従来の無停電電源装置６１を並列運転する場合の接続を示す回路図である。
【００１４】
従来の無停電電源装置６１を複数個並列に接続した場合、図６に示すように、全ての無停電電源装置６１の全ての放電トランジスタ８４，８６のスイッチングタイミングは、一致させなければならない。たとえば、これらのタイミングがずれて、１つの無停電電源装置のプラス側放電トランジスタ８４がオンしているときに、他の無停電電源装置のマイナス側放電トランジスタ８６がオンしてしまうと、これらプラス側放電トランジスタ８４からマイナス側放電トランジスタ８６へ電流が流れてしまう。この電流は、往流電流と呼ばれ、負荷機器６３へ供給されない無駄な電流である。
【００１５】
つまり、従来の無停電電源装置６１を複数個並列に接続した場合には、全ての無停電電源装置６１のスイッチングタイミングを厳密に完全に同期させなけば、往流電流が生じてしまう。往流電流が生じてしまうと、その分、電力が無駄に消費されてしまうので、無停電電源装置システムの全体での効率が、無停電電源装置６１の単体での効率よりも低下してしまうことになる。
【００１６】
しかも、このように複数個の従来の無停電電源装置６１のスイッチングタイミングを完全に同期させるためには、各無停電電源装置６１の放電トランジスタ８４，８６として性能が揃ったものを使用する必要がある。また、複数の制御手段８３，・・・，８３の間で同期信号を送受信させて、タイミングを厳密に一致させる必要がある。その結果、無停電電源装置６１の単体での構成が複雑となり、価格も必然的に高価なものとなってしまう。
【００１７】
そして、本願発明者は、以上のような従来の無停電電源装置の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、コンピュータ端末などの負荷機器において使用されるスイッチング電源装置では、交流電圧を入力することを規定しているものの、その回路構成からすれば、必ずしもグランドを基準としてプラス側とマイナス側とで変化する交流電圧を入力する必要が無いことに思い至り、本発明を完成するに至った。
【００１８】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、より簡単な構成と制御とを使用して、負荷機器へ交流電圧を供給することができる無停電電源装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無停電電源装置は、一対の入力端子と、一対の出力端子と、一対の入力端子の間に接続され、一対の入力端子に入力される交流電圧を整流する整流回路と、整流回路に接続される充電トランジスタと、充電トランジスタと並列に接続される蓄電部材と、蓄電部材と一対の出力端子の中の一方の出力端子との間に接続される放電トランジスタと、充電トランジスタおよび放電トランジスタをオンオフ制御する制御手段と、一対の出力端子の中の他方の出力端子に接続されるグランドと、を備え、一対の出力端子からは、グランドからみてプラス側あるいはマイナス側のみで変化する交流電圧を出力するものである。
【００２０】
この構成を採用すれば、無停電電源装置は、一対の入力端子に入力される電源の電圧を整流回路で整流し、この整流した電圧で蓄電部材を充電する。また、蓄電部材の充電電圧と、グランド電位との間で変化する交流電圧を出力することができる。その結果、負荷機器の電源装置が、ダイオードブリッジ回路などの整流回路と、ＤＣ−ＤＣ変換器とで構成されるスイッチング電源装置であったとしても、従来と同様に、そのスイッチング電源装置に交流電圧にて電力を供給することができる。
【００２１】
特に、この構成では、整流回路を用いて、一対の入力端子に入力される交流電圧を整流した後、この整流した電圧で蓄電部材を充電し、さらに、この蓄電部材の電圧を出力電圧として出力している。したがって、この構成を採用すれば、従来と同様に動作を保証できる上に、従来の無停電電源装置と比べて略半分の部品点数で、且つ、略半分の簡単な制御系で、故障し難い無停電電源装置を得ることができる。また、この構成を採用すれば、制御系が略半分になるので、その制御に使用する電力も半減されて、従来の無停電電源装置よりも消費電力が少ない無停電電源装置を得ることができる。
【００２２】
本発明に係る無停電電源装置は、さらに、放電トランジスタと一方の出力端子との間には、放電トランジスタから一方の出力端子へ電流が流れる向きに、放電ダイオードが接続されているものである。
【００２３】
この構成を採用すれば、電源と負荷機器との間に、複数の無停電電源装置を並列に接続したとしても、他の無停電電源装置からの往流電流が流れ込んでしまうことは無い。したがって、並列運転時に往流電流が全く発生しないので、複数の無停電電源装置の全体での効率を、無停電電源装置の単体での効率よりも低下させてしまうことなく、複数の無停電電源装置を並列に接続することができる。
【００２４】
また、並列運転時に往流電流が全く発生しないので、全ての無停電電源装置それぞれが単体動作時と同様に動作すれば、簡単に並列運転を行うことができる。その結果、全ての無停電電源装置のスイッチングタイミングを完全に同期させるための同期信号などが不要となり、単体運転時と同様の簡単な制御で、且つ、単体運転に耐えうる通常の低価格の部品を使用して、並列運転を行うことができる。
【００２５】
本発明に係る無停電電源装置は、さらに、一対の入力端子と、一対の出力端子との間には、整流回路から放電ダイオードまでの回路と並列に、バイパススイッチが接続されているものである。
【００２６】
この構成を採用すれば、バイパススイッチをオン状態にすることで、負荷機器へ、電源の電力を直接に供給することができる。したがって、整流回路から放電ダイオードまでの回路が故障したとしても、負荷機器を動作させることができる。
【００２７】
本発明に係る他の無停電電源装置は、一対の入力端子および一対の出力端子を備えるハウジングと、ハウジングに取り付けられ、一対の入力端子に入力される交流電圧を整流する整流回路、整流回路に接続される充電トランジスタ、充電トランジスタと並列に接続される蓄電部材、蓄電部材と一対の出力端子の中の一方の出力端子との間に接続される放電トランジスタ、放電トランジスタと一方の出力端子との間に接続される放電ダイオードと、充電トランジスタおよび放電トランジスタをオンオフ制御する制御手段と、一対の出力端子の中の他方の出力端子に接続されるグランドと、を備え、一対の出力端子からは、グランドからみてプラス側あるいはマイナス側のみで変化する交流電圧を出力する、１つまたは複数個のユニット化回路と、からなるものである。
【００２８】
この構成を採用すれば、各ユニット化回路は、一対の入力端子に入力される電源の電圧を整流回路で整流し、この整流した電圧で蓄電部材を充電する。また、各ユニット化回路は、蓄電部材の充電電圧と、グランド電位との間で変化する交流電圧を出力する。したがって、複数のユニット化回路をハウジングに取り付けることで、無停電電源装置の出力電力を増減させることができる。しかも、複数のユニット化回路は、グランドからみてプラス側のみあるいはマイナス側のみで変化する交流電圧を出力するので、これら複数のユニット化回路の間で往流電流が流れてしまうことは無い。その結果、複数のユニット化回路を並列に接続したときの無停電電源装置の全体での効率は、ユニット化回路の単体での効率と同じになる。
【００２９】
特に、この構成では、整流回路を用いて、一対の入力端子に入力される交流電圧を整流した後、この整流した電圧で蓄電部材を充電し、さらに、この蓄電部材の電圧を出力電圧として出力している。したがって、この構成を採用すれば、従来と同様な動作を保証できる上に、従来の無停電電源装置と比べて略半分の部品点数で、且つ、略半分の簡単な制御系で、故障し難い無停電電源装置を得ることができる。また、この構成を採用すれば、制御系が略半分になるので、その制御に使用する電力も半減されて、従来の無停電電源装置よりも消費電力が少ない無停電電源装置を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無停電電源装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００３１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る無停電電源装置およびその周辺装置を示す回路図である。
【００３２】
無停電電源装置１は、電源２が接続される一対の入力端子１１，１２と、負荷機器３が接続される一対の出力端子１３，１４と、を備える。
【００３３】
一対の入力端子１１，１２は、ダイオードブリッジ回路１５に接続されている。ダイオードブリッジ回路１５は、２つのダイオード１６，１７が同一の向きで直列に接続されたダイオード列と、そのダイオード列と同様の接続構成を有する２つのダイオード１８，１９からなるダイオード列とを備える。２組のダイオード列は、それらの両端に直流電圧が印加されたときに、同一方向へ電流を流す向きで、並列に接続される。入力端子１１は、ダイオード列の２つのダイオード１６，１７の間に接続されている。入力端子１２は、ダイオード列の２つのダイオード１８，１９の間に接続されている。
【００３４】
なお、一方のダイオード列の２つのダイオード１８，１９の間は、グランド２０に接続されている。このグランド２０の電位がニュートラル電圧となる。
【００３５】
以下、グランド２０に接続される２つのダイオード１８，１９の間の接続点は、Ａ点と記載する。他方のダイオード列の２つのダイオード１６，１７の間の接続点は、Ｂ点と記載する。また、２組のダイオード列に電流を流す場合に、直流電圧の高圧側となる接続点は、Ｃ点と記載する。２組のダイオード列に電流を流す場合に、直流電圧の低圧側となる接続点は、Ｄ点と記載する。
【００３６】
Ａ点とＢ点との間には、電源２が接続されている。電源２は、ニュートラル電圧よりも高いプラス側の電圧と低いマイナス側の電圧とに変化する交流電圧を出力する。したがって、たとえば、Ｃ点とＤ点とが負荷抵抗などで接続されているとすると、Ａ点の電位よりもＢ点の電位がプラス側へ高くなると、他方のダイオード列のダイオード１７から負荷抵抗を介して一方のダイオード列のダイオード１８へ電流が流れる。逆に、Ａ点の電位よりもＢ点の電位がマイナス側へ低くなると、一方のダイオード列のダイオード１９から負荷抵抗を介して他方のダイオード列のダイオード１６へ電流が流れる。
【００３７】
その結果、Ｄ点は、必ず、Ｃ点の電位以上の電位となる。Ｂ点とＡ点との間に印加される交流電圧を、プラス側へ全波整流した電圧が、Ｄ点とＣ点との間から、出力される。なお、このような交流電圧を、プラス側へ全波整流した電圧は、脈流電圧と呼ばれている。
【００３８】
この実施の形態１に係る無停電電源装置１では、実際には、Ｄ点とＣ点との間の負荷抵抗の替わりに、充電コイル２１と、充電トランジスタ２２とが、閉ループを構成するように、直列に接続されている。したがって、充電トランジスタ２２がオン状態になると、Ｄ点から、充電コイル２１と、充電トランジスタ２２とを介して、Ｃ点へ電流が流れる。
【００３９】
この実施の形態１に係る無停電電源装置１では、充電トランジスタ２２と並列に、充電ダイオード２３と、コンデンサ２４とが接続されている。充電ダイオード２３と、コンデンサ２４とは直列に接続されている。充電ダイオード２３は、充電コイル２１からコンデンサ２４に向かって電流が流れる向きに接続されている。したがって、充電トランジスタ２２のエミッタとコレクタとの間に印加される電圧が、コンデンサ２４の充電電圧よりも高い電圧になると、充電トランジスタ２２側から充電ダイオード２３を介してコンデンサ２４へ電流が流れ、この電流でコンデンサ２４が充電される。コンデンサ２４は、最終的には、充電トランジスタ２２のエミッタとコレクタとの間に印加される最大の電圧にまで、充電される。
【００４０】
なお、充電ダイオード２３が上述した向きに接続されているため、充電トランジスタ２２のエミッタとコレクタとの間に印加される電圧が、コンデンサ２４の充電電圧よりも小さくなってしまったとしても、コンデンサ２４から充電トランジスタ２２側へ電流が流れてしまうことはない。コンデンサ２４の充電電圧は、充電された電圧に維持される。
【００４１】
そして、この実施の形態１に係る無停電電源装置１では、充電トランジスタ２２のオンオフ状態の切り替え周期や、オンとオフとの合計時間に対するオン期間の比（デューティ比）などを変化させることで、コンデンサ２４を所望の充電電圧に充電し、且つ、コンデンサ２４の充電電圧をその所望の電圧に維持することができる。
【００４２】
充電ダイオード２３と一方の出力端子１３との間には、充電ダイオード２３側から順番に、放電トランジスタ２５と、放電コイル２６と、放電ダイオード２７とが互いに直列に接続されている。放電ダイオード２７と充電コイル２６との間には、他の放電ダイオード３２が接続されている。この他の放電ダイオード３２の他端は、グランドに接続されている。放電ダイオード２７は、コンデンサ２４側から一方の出力端子１３へ電流を流す向きに接続されている。他方の出力端子１４は、グランド２０に接続されている。なお、放電トランジスタ２５には、そのエミッタからコレクタ側へ電流を流す向きに保護ダイオード２８が並列に接続されている。
【００４３】
放電トランジスタ２５がオン状態になると、コンデンサ２４が一対の出力端子１３，１４の間に接続される。つまり、一対の出力端子１３，１４から電圧が出力される。そして、一対の出力端子１３，１４の間に負荷機器３が接続されていると、放電トランジスタ２５、放電コイル２６、放電ダイオード２７、負荷機器３を介して、電流が流れる。
【００４４】
そして、放電トランジスタ２５をオン状態とオフ状態とに切り替えると、一対の出力端子１３，１４から負荷機器３へは、ニュートラル電圧のプラス側のみで変化する交流電圧を出力することができる。
【００４５】
この実施の形態１に係る無停電電源装置１では、さらに、一方の入力端子１１とダイオードブリッジ回路１５との間の入力電流を検出する入力電流検出器２９と、一対の出力端子１３，１４の間の電圧を検出する出力電圧検出器３０と、これら検出器２９，３０からの検出信号が入力されるとともに、充電トランジスタ２２および放電トランジスタ２５へオンオフの制御信号を出力するマイクロコンピュータなどの制御手段３１と、を備える。
【００４６】
次に、制御手段３１の制御に基づく無停電電源装置１の全体の動作を説明する。
【００４７】
一対の入力端子１１，１２の間に電源２を接続し、一対の出力端子１３，１４の間に負荷機器３を接続する。この状態で、図示外の電源スイッチがオン操作されると、制御手段３１が起動する。入力電流検出器２９は、入力電流を検出し、その検出信号を制御手段３１へ出力する。出力電圧検出器３０は、出力電圧を検出し、その検出信号を制御手段３１へ出力する。
【００４８】
制御手段３１は、放電トランジスタ２５をオン状態とオフ状態との間で切り替える制御信号を出力する。この制御信号は、コンデンサ２４が所定の電圧に充電された状態で、所望の出力電圧波形やピークトゥピーク電圧が得られるＰＷＭ（Ｐｕｌｔｈ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御信号でよい。
【００４９】
電源２が接続された直後、すなわち制御手段３１が起動を開始した直後は、大抵、コンデンサ２４は十分に充電されていない。この状態では、先の制御信号を放電トランジスタ２５に入力したとしても、出力電圧はたとえばＯＶなどの電圧になる。制御手段３１は、出力電圧検出器３０からの検出信号に基づいて、このような出力電圧の不足状態を検知すると、充電トランジスタ２２へ、それをオンオフに切り替えるための制御信号を出力する。これにより、ダイオードブリッジ回路１５で全波整流された電圧が充電ダイオード２３を介してコンデンサ２４に印加され、コンデンサ２４は充電される。
【００５０】
コンデンサ２４が充電されて出力電圧が所望の電圧になると、制御手段３１は、充電トランジスタ２２をオフ状態に維持する制御信号を出力する。また、負荷機器３の電力消費に伴ってコンデンサ２４の充電電圧は低下する。コンデンサ２４の充電電圧の低下に伴って出力電圧が低下すると、制御手段３１は、再び、充電トランジスタ２２へ、それをオンオフに切り替えるための制御信号を出力する。
【００５１】
このように、放電トランジスタ２５を所望のＰＷＭ制御信号でオン状態とオフ状態との間で切り替え続けるとともに、出力電圧を一定の範囲内の電圧変化に維持するように充電トランジスタ２２を制御することで、この実施の形態１に係る無停電電源装置１は、負荷機器３へ、ニュートラル電圧より高いプラス側でのみ変化する交流電圧を、供給し続けることができる。
【００５２】
そして、このようにニュートラル電圧より高いプラス側でのみ変化する交流電圧を出力することで、この実施の形態１に係る無停電電源装置１は、図２に示すようなスイッチング電源装置が負荷機器３に使用されていたとしても、ニュートラル電圧よりも高いプラス側の電圧と低いマイナス側の電圧とに変化する交流電圧を印加した場合と同様に、負荷機器３のスイッチング電源装置を正常に動作させることができる。
【００５３】
図２に示すスイッチング電源装置は、ダイオードブリッジ回路４１などの整流回路と、ＤＣ−ＤＣ変換器４２とで構成されている。ＤＣ−ＤＣ変換器４２は、負荷機器３の本体４５に接続されている。このように負荷機器３の入力端子４３，４４にダイオードブリッジ回路４１が接続されているスイッチング電源装置では、電源の仕様として、交流電圧を入力することが規定されている。
【００５４】
また、制御手段３１には、入力電流検出器２９からの検出信号が入力される。電源２の異常や、その電源２の異常検出に基づいて電力供給経路が遮断されると、入力電流検出器２９による電流検出値は、変化する。制御手段３１は、この入力電流検出器２９による電流検出値が所定の電流値範囲外になると、充電トランジスタ２２のオンオフ制御を停止する。充電トランジスタ２２は、オフ状態に維持される。
【００５５】
これにより、電源２に異常が生じたとしても、無停電電源装置１は、コンデンサ２４の充電電圧に基づいて、負荷機器３へ、ニュートラル電圧より高いプラス側でのみ変化する交流電圧を供給し続けることができる。
【００５６】
以上のように、この実施の形態１に係る無停電電源装置１では、電源２の交流電圧をダイオードブリッジ回路１５で全波整流し、この全波整流した電圧でコンデンサ２４を充電し、コンデンサ２４に充電された電圧に基づいて、ニュートラル電圧より高いプラス側でのみ変化する交流電圧を出力する。
【００５７】
その結果、この実施の形態１に係る無停電電源装置１は、従来の無停電電源装置と比べて略半分の部品からなる簡素な構成で、交流電圧を入力することを規定している負荷機器３のスイッチング電源装置へ、交流電圧を入力させて正常に動作させることができる。
【００５８】
また、この実施の形態１に係る無停電電源装置１は、従来の無停電電源装置よりも部品点数が少なくなるので、それだけ故障し難くなる。その結果、従来の無停電電源装置よりも、長期に渡って使用することが可能となる。また、制御するトランジスタの個数や制御負荷が略半分に低減するので、それだけ低消費電力の無停電電源装置１とすることができる。
【００５９】
実施の形態２．
図３は、電源２と負荷機器３との間に、実施の形態１に係る無停電電源装置１を複数個（図では３個）並列に接続した場合を示す実施の形態２に係る例である。実施の形態２に係る無停電電源装置は、従来の無停電電源装置を複数個並列に接続した場合に比べて、以下の利点がある。
【００６０】
従来の無停電電源装置を複数個並列に接続した場合、図６に示すように、全ての無停電電源装置の放電トランジスタ８４，８６のスイッチングタイミングが、一致しなければ、往流電流が発生し、無停電電源装置システムの全体での効率が、無停電電源装置の単体での効率よりも低下してしまう。しかも、このように複数個の無停電電源装置のスイッチングタイミングを完全に同期させるためには、各無停電電源装置の放電トランジスタ８４，８６として性能が揃ったものを使用する必要があり、複数の制御手段８３，・・・，８３の間で同期信号を送受信する必要がある。
【００６１】
これに対して、実施の形態１に係る無停電電源装置１を複数個並列に接続した実施の形態２に係るものの場合には、各無停電電源装置１の出力電圧が、ニュートラル電圧よりもプラス側のみで変化する。しかも、放電トランジスタ２５と一方の出力端子１３との間には、負荷機器３に向かって流れる電流のみを流す放電ダイオード２７が接続されている。したがって、いずれか１つの無停電電源装置１のスイッチングタイミングが、残りの無停電電源装置１のスイッチングタイミングとずれてしまったとしても、放電ダイオード２７によって各無停電電源装置１へ流れ込む電流は素子されているので、１つの無停電電源装置１から他の無停電電源装置１へ流れ込む往流電流は、全く発生しない。
【００６２】
その結果、この実施の形態２に係る例、すなわち無停電電源装置１を複数個並列に接続した場合には、無停電電源装置システムの全体での効率が、無停電電源装置１の単体での効率と一致する。従来の無停電電源装置に比べて、並列運転時の効率が格段に改善されることになる。
【００６３】
しかも、この実施の形態２に係る無停電電源装置１を並列に接続した場合では、並列運転時に往流電流が全く発生しないので、放電トランジスタ２５同士の性能が揃っていなくとも、あるいは、複数の制御手段３１の間で同期信号を送受信することなく、並列運転を行うことができる。
【００６４】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、一対の入力端子１１，１２と一対の出力端子１３，１４とは、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路だけで接続されている。実施の形態３の無停電電源装置１Ａでは、図４に示すように、一対の入力端子１１，１２と一対の出力端子１３，１４との間に、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路と並列に、バイパススイッチ５１を接続している。バイパススイッチ５１をオフ状態からオン状態に切り替えることで、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路が故障したとしても、一対の入力端子１１，１２に入力される電源２の交流電力をそのまま、一対の出力端子１３，１４から出力することができる。
【００６５】
以上の実施の形態１〜３は、本発明の好適な実施の形態であるが、これに限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形や変更が可能である。
【００６６】
上記実施の形態１〜３では、コンデンサ２４を蓄電部材として使用している。この他にもたとえば、コンデンサ２４に替えてバッテリなどの蓄電部材を使用してもよい。
【００６７】
上記実施の形態１〜３では、一対の入力端子１１，１２と充電トランジスタ２２との間には整流回路としてダイオードブリッジ回路１５が接続されている。ダイオードブリッジ回路１５は、一対の入力端子１１，１２から入力される電源２の交流電圧を全波整流する。この他にもたとえば、整流回路として、一対の入力端子１１，１２と充電トランジスタ２２との間に、ダイオードを接続してもよい。この場合、電源２から、ニュートラル電圧よりも高いプラス側の電圧と低いマイナス側の電圧とに変化する交流電圧が出力されたとしても、そのプラス側の電圧あるいはマイナス側の電圧のみが、充電トランジスタ２２に印加される。このような整流方式は、半波整流と呼ばれている。
【００６８】
上記実施の形態１〜３では、放電トランジスタ２５と一方の出力端子１３との間に放電ダイオード２７を接続している。この他にもたとえば、放電トランジスタ２５を一方の出力端子１３に直接に接続してもよい。但し、このように放電トランジスタ２５を一方の出力端子１３に直接に接続した場合には、この無停電電源装置１，１Ａを並列に接続する場合に、放電トランジスタ２５同士のスイッチングタイミングが正確に同期がとれないと、往流電流が発生してしまう。
【００６９】
上記実施の形態１〜３では、一対の入力端子１１，１２と一対の出力端子１３，１４との間に、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路が１組だけ接続されている。この他にもたとえば、一対の入力端子１１，１２と一対の出力端子１３，１４との間に、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路を、複数組接続してもよい。
【００７０】
このように、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路を複数組接続する場合には、特に、ダイオードブリッジ回路１５から放電ダイオード２７までの回路をユニット化してユニット化回路とするとともに、一対の入力端子１１，１２と一対の出力端子１３，１４とを備えるハウジングに、ユニット化回路を取り付けるように構成するとよい。これにより、負荷機器３の構成を変更するなどして、負荷機器３の総合的な消費電力が増減した場合、ユニット化回路を増減させるだけで、ユニット化回路間の往流電流を発生させることなく、無停電電源装置１，１Ａの電力供給能力を増減することができる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明では、より簡単な構成と制御とを使用して、負荷機器へ交流電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無停電電源装置およびその周辺装置を示す回路図である。
【図２】図１中の負荷機器の一例を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る無停電電源装置を示すもので、図１に示す無停電電源装置を並列運転する場合の接続を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る無停電電源装置を示す回路図である。
【図５】従来の無停電電源装置およびその周辺装置を示す回路図である。
【図６】従来の無停電電源装置を並列運転する場合の接続を示す回路図である。
【符号の説明】
１，１Ａ　無停電電源装置
１１，１２　一対の入力端子
１３，１４　一対の出力端子
１５　ダイオードブリッジ回路（整流回路）
２０　グランド
２２　充電トランジスタ
２４　コンデンサ（蓄電部材）
２５　放電トランジスタ
２７　放電ダイオード
３１　制御手段
６１　バイパススイッチ
【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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