JP2001275276A - 無停電電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で小型化が可能な無停電電源装置
を提供すること。 【解決手段】 無停電電源装置１０は、整流回路と、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ回路５０とを備え、ＤＣ／ＤＣコン
バータ回路５０が昇降圧トランス６１を有している。昇
降圧トランス６１は、第１の１次側巻線６２Ａ及び第２
の１次側巻線６２Ｂと第１の２次側巻線６３Ａ及び第２
の２次側巻線６３Ｂとを有しており、夫々の巻線６２
Ａ，６２Ｂ，６３Ａ，６３Ｂに対して、スイッチング素
子としての第１ＭＯＳＦＥＴ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７
４が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０
は、停電の発生状態に基づいて第１ＭＯＳＦＥＴ７１〜
第４ＭＯＳＦＥＴ７４の動作を制御する昇圧降圧制御回
路９１を更に有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無停電電源装置は、通電時に入力電圧
（例えば１００Ｖ商用交流電圧）を降圧してバッテリを
充電しておき、停電時に当該バッテリに充電された充電
電圧を上記入力電圧に昇圧して出力する電源装置であ
り、電源の供給を停止することができない機器に接続し
て用いられる。

【０００３】かかる無停電電源装置の構成を図面を用い
て説明すると、以下の通りである。図５は従来の一般的
な無停電電源装置の回路図である。無停電電源装置１０
０は、図５に示すように、ＦＥＴブリッジ回路１０２、
スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴ１４０、降圧ト
ランス１０６、整流ダイオード１０８、平滑化回路１１
０、バッテリ１１２、スイッチング素子としてＭＯＳＦ
ＥＴ１４８、昇圧トランス１１８、フライホイールダイ
オード１２０、整流ダイオード１２２及び平滑化コイル
１２４を備えて構成される。また、ＦＥＴブリッジ回路
１０２は４つのＭＯＳＦＥＴ１２８，１３０，１３２，
１３４をブリッジ型に接続して構成され、充電時にはＭ
ＯＳＦＥＴ１２８，１３０，１３２，１３４の寄生ダイ
オード分を利用した整流回路として作用する。また、Ｆ
ＥＴブリッジ回路１０２は、放電時にはインバータとし
て作用し、低周波インバータ制御回路１３６を用いてＭ
ＯＳＦＥＴ１２８，１３０，１３２，１３４それぞれの
ゲート電圧を制御することで、直流交流変換を可能とす
る。ＭＯＳＦＥＴ１４０は、充電制御回路１４２を用い
てそのゲート電圧を制御することでスイッチング動作を
可能とする。平滑化回路１１０はコイル１４４及びコン
デンサ１４６とからなる。また、ＭＯＳＦＥＴ１４８
は、昇圧制御回路１５０を用いてそのゲート電圧を制御
することでスイッチング動作を可能とする。

【０００４】かかる無停電電源装置１００の動作は以下
の通りである。すなわち、通電時に入力された入力電源
（例えば１００Ｖ商用交流電圧）はＦＥＴブリッジ回路
１０２によって整流され、コンデンサ１２６によって平
滑化される。ＦＥＴブリッジ回路１０２から出力され、
平滑化された電源は、スイッチング素子１０４によりピ
ーク電流値を制御され、降圧トランス１０６の２次側に
入力される。入力電圧は、降圧トランス１０６の作用に
よってその巻数比に応じて降圧され、降圧トランス１０
６の２次側から出力される。降圧トランス１０６の１次
側から出力された電圧は、整流ダイオード１０８、平滑
化回路１１０によって、整流、平滑化され、バッテリ１
１２を所定の充電電圧（例えば直流１２Ｖ）に充電す
る。

【０００５】一方、停電時は、バッテリ１１２から出力
された電圧が平滑化回路１１０によって平滑化されると
ともに、スイッチング素子１１６によってピーク値を制
御された電流が昇圧トランス１１８に入力される。バッ
テリ１１２の電圧は、昇圧トランス１１８の作用によっ
てその巻数比に応じて昇圧され、昇圧トランス１１８の
２次側から出力される。昇圧トランス１１８の２次側か
ら出力された電圧は整流ダイオード１２２によって整流
され、平滑化コイル１２４、平滑化コンデンサ１２６、
フライホイールダイオード１２０によって平滑される。
平滑された電圧はＦＥＴブリッジ回路１０２により直流
交流変換され、周波数が入力電源と同じで、規定電圧
（例えば１００Ｖ）の疑似交流として出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
にかかる無停電電源装置１００は、入力電圧と充電電圧
間相互の電圧変換を行うべく、降圧トランス１０６と昇
圧トランス１１８との２つのトランスを備え、昇圧及び
降圧の夫々に対して制御回路を必要とするため、装置が
複雑化、大型化し、製造コストも大きくなるという問題
点を有する。

【０００７】ここで、単一のトランスを昇圧降圧用に用
いることなく、降圧トランス１０６と昇圧トランス１１
８との２つのトランスを備えている理由は以下の通りで
ある。すなわち、無停電電源装置１００として扱う電力
の関係から昇圧及び降圧はフォワードモードが前提とな
り、トランスの巻線比も昇圧を基準に決められているた
め、例えば、バッテリ１１２の充電電圧を１２Ｖ、入力
電圧、すなわち停電時に出力する電圧を１４１Ｖ（１０
０Ｖ商用交流電圧のピーク値）とすると、昇圧トランス
１１８の巻線比を１：１２とすることが必要とされる。
これに対して、バッテリ１１２をその充電電圧（１２
Ｖ）に充電するためには、充電電圧以上の電圧（１７Ｖ
以上）が必要とされる。従って、巻線比が１：１２の昇
圧トランス１１８を降圧用として用いても、バッテリ１
１２の充電に必要な電圧を得ることができず、バッテリ
１１２を十分充電することができない。ここで、昇圧時
と降圧時とで巻線比を切り替えるトランスを用いること
も考えられるが、装置が複雑化、大型化し、製造コスト
も大きくなるという問題点を有することは、トランスを
２つ備える場合と同様である。

【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、本発明は、簡易な構成で小型化が可能な無停電電源
装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【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、交流入力電圧を降圧してバッテリを充電すると
ともに、該バッテリに充電された直流充電電圧を交流入
力電圧に昇圧及び変換して出力する無停電電源装置にお
いて、交流入力電圧を所定の直流電圧に変換する整流回
路と、整流回路により変換された所定の直流電圧をバッ
テリの充電に必要な直流電圧に降圧するとともに、バッ
テリに充電された直流充電電圧を交流入力電圧の形成に
必要な電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、を
備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は昇降圧トランスを有
しており、停電時にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフォ
ワードモードにて動作させることにより直流充電電圧を
昇圧し、通電時にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフライ
バックモードにて動作させることにより所定の直流電圧
を降圧することを特徴としている。

【００１０】本発明に係る無停電電源装置では、交流入
力電圧を所定の直流電圧に変換する整流回路と、整流回
路により変換された所定の直流電圧をバッテリの充電に
必要な直流電圧に降圧するとともに、バッテリに充電さ
れた直流充電電圧を交流入力電圧の形成に必要な電圧に
昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、を備え、ＤＣ／
ＤＣコンバータ回路が昇降圧トランスを有し、停電時に
はＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフォワードモードにて動
作させることにより直流充電電圧を昇圧し、通電時には
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフライバックモードにて動
作させることにより所定の直流電圧を降圧するので、昇
圧を基準にしたトランスであっても通電時にＤＣ／ＤＣ
コンバータ回路をフライバックモードにて動作させるこ
とによりバッテリーの充電電圧の不足が抑制され、トラ
ンスを昇圧用、降圧用に分けることなく、一つの昇降圧
トランスを用いるのみで無停電電源装置を実現すること
ができる。

【００１１】また、昇降圧トランスは、複数に分割され
た１次側巻線と１次側巻線と同数に分割された２次側巻
線とを有し、１次側巻線及び２次側巻線の分割された夫
々の巻線に対して、スイッチング素子が接続されてお
り、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、停電の発生状態に基
づいて各スイッチング素子の動作を制御する昇圧降圧制
御回路を更に有していることが好ましい。このように構
成した場合、停電時にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフ
ォワードモードにて動作させ、通電時にはＤＣ／ＤＣコ
ンバータ回路をフライバックモードにて動作させ得る構
成を簡易且つ低コストで実現することができる。また、
１つの昇圧降圧制御回路によりＤＣ／ＤＣコンバータ回
路における昇圧及び降圧動作を制御することができ、比
較的高価な制御回路の数を減らすことができ、昇圧降圧
制御回路の実装スペース及びコストの低減が可能とな
る。

【００１２】また、各スイッチング素子として、ＭＯＳ
ＦＥＴが用いられており、昇圧降圧制御回路は、１次側
巻線に接続されるスイッチング素子と２次側巻線に接続
されるスイッチング素子とを同時にオンさせるように各
スイッチング素子の動作を制御することが好ましい。こ
のように、各スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴが用
いられ、昇圧降圧制御回路が、１次側巻線に接続される
スイッチング素子と２次側巻線に接続されるスイッチン
グ素子とを同時にオンさせるように各スイッチング素子
の動作を制御することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ回
路の昇圧動作時に、ＭＯＳＦＥＴが用いられたスイッチ
ング素子の内部ダイオードにおいて整流動作が行われる
のを抑制して、昇圧整流時の損失を低減することがで
き、ＭＯＳＦＥＴの発熱を抑制することができると共
に、バッテリからの電力を効率よく利用することができ
る。

【００１３】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、２次
側巻線に接続されるスイッチング素子を整流回路から切
り離すためのスイッチング素子を更に有していることが
好ましい。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路が、
２次側巻線に接続されるスイッチング素子を整流回路か
ら切り離すためのスイッチング素子を更に有することに
より、バッテリを充電するときに電力が整流回路に返還
されるのを抑制し、バッテリの充電を効率よく行うこと
ができる。

【００１４】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、昇圧
降圧制御回路からの信号に基づいて、２次側巻線に接続
されるスイッチング素子を整流回路と切り離すためのス
イッチング素子を動作させるためのフォトカプラを更に
有し、昇降圧トランスは、２次側巻線に接続されるスイ
ッチング素子を整流回路と切り離すためのスイッチング
素子に電圧を出力するための巻線を更に有していること
が好ましい。このように構成した場合、２次側巻線に接
続されるスイッチング素子を整流回路と切り離すための
スイッチング素子を動作させ得る構成を簡易且つ低コス
トで実現することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による無停電電源装置の好適な実施形態について詳細に
説明する。

【００１６】本実施形態にかかる無停電電源装置１０
は、入力電圧を降圧してバッテリ２０を充電するととも
に、当該バッテリ２０に充電された充電電圧を上記入力
電圧に昇圧して出力する無停電電源装置であって、図１
に示すように、バッテリ２０、整流回路３０、ＡＣイン
バータ回路４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０等を備
えて構成される。図１は、本発明の実施形態に係る無停
電電源装置を示すブロック図である。

【００１７】整流回路３０は、ダイオードブリッジ及び
コンデンサ等を有し、入力端子（ＡＣプラグ）１１を介
して外部電源（１００Ｖ商用交流電源）が接続されてお
り、外部電源からの交流入力電圧（１００Ｖ交流電圧）
を所定の直流電圧（１４０Ｖ直流電圧）に変換する。Ａ
Ｃインバータ回路４０は、基準発振器、制御素子（ＭＯ
ＳＦＥＴ）、コイル及びコンデンサ等を有した既知の回
路であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０にて昇圧され
た直流電圧（１４０Ｖ直流電圧）を外部電源と同じ交流
電圧（１００Ｖ交流電圧）に変換する。

【００１８】ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０は、整流回
路３０により変換された所定の直流電圧をバッテリ２０
の充電に必要な直流電圧（１７Ｖ〜４２Ｖ直流電圧）に
降圧するとともに、バッテリ２０に充電された直流充電
電圧（１２Ｖ〜３６Ｖ直流電圧）を交流入力電圧の形成
に必要な直流電圧に昇圧する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ回路５０の構成については、後に説明する。

【００１９】上述した構成の無停電電源装置１０は、以
下のように動作する。商用電源の停電時には、バッテリ
２０に充電された直流充電電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ
回路５０に入力されて、交流入力電圧の形成に必要な直
流電圧に昇圧される。昇圧された直流電圧はＡＣインバ
ータ回路４０に入力され、商用電源と同じ交流電圧に変
換される。変換された交流電圧は、無停電電源装置１０
に設けられた出力端子（タップ）１２を介して各種負荷
に出力される。

【００２０】一方、商用電源の通電時には、ＡＣコンセ
ントに接続された入力端子１１を介して交流入力電圧が
整流回路３０に入力される。入力された交流入力電圧
は、整流回路３０のダイオードブリッジ等にて整流さ
れ、また、整流回路３０のコンデンサによって平滑され
て、所定の直流電圧として出力される。出力された所定
の直流電圧はＡＣインバータ回路４０に入力されて商用
電源と同じ交流電圧に変換され、変換された交流電圧は
出力端子１２を介して各種負荷に出力される。また、整
流回路３０から出力された所定の直流電圧はＤＣ／ＤＣ
コンバータ回路５０に入力されて、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ回路５０にてバッテリ２０の充電に必要な直流電圧に
降圧されて、降圧された直流電圧はバッテリ２０に出力
される。バッテリ２０に出力された直流電圧により、バ
ッテリ２０が所定の電圧まで充電される。

【００２１】次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０の構
成について、図２に基づいて詳細に説明する。図２は、
本発明の実施形態に係る無停電電源装置に含まれる、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ回路を示す回路図である。

【００２２】ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、バッテリ用
入出力端子５１と、直流高電圧入力端子５２と、昇圧降
圧回路６０とを有している。バッテリ用入出力端子５１
は、停電時にバッテリ２０からの直流充電電圧を入力す
ると共に、通電時にバッテリ２０に直流電圧を出力する
ためのものである。直流高電圧入力端子５２は、通電時
に整流回路３０から所定の直流電圧を入力すると共に、
停電時に交流入力電圧の形成に必要な直流電圧を出力す
るためのものである。なお、バッテリ用入出力端子５１
は必ずしも設ける必要はなく、バッテリ２０をＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ回路５０（昇圧降圧回路６０）に直接接続
するように構成してもよい。

【００２３】昇圧降圧回路６０は、昇降圧トランス６
１、スイッチング素子としての第１ＭＯＳＦＥＴ７１、
第２ＭＯＳＦＥＴ７２、第３ＭＯＳＦＥＴ７３、第４Ｍ
ＯＳＦＥＴ７４、第５ＭＯＳＦＥＴ７５、フォトカプラ
８１、及び、昇圧降圧制御回路９１等を有している。昇
降圧トランス６１は、バッテリ２０側に接続される１次
側巻線６２と、整流回路３０（ＡＣインバータ回路４
０）側に接続される２次側巻線６３とを有している。１
次側巻線６２と２次側巻線６３の巻線比は、１：１１に
設定されている。

【００２４】１次側巻線６２は、複数に分割（本実施形
態においては、２分割）されており、第１の１次側巻線
６２Ａと第２の１次側巻線６２Ｂとを含んでいる。第１
の１次側巻線６２Ａと第２の１次側巻線６２Ｂとの中点
（中央タップ）は、バッテリ用入出力端子５１に接続さ
れている。これにより、バッテリ２０の陽極は第１の１
次側巻線６２Ａと第２の１次側巻線６２Ｂとの中点に接
続される。２次側巻線６３は、１次側巻線６２と同数に
分割（２分割）されており、第１の２次側巻線６３Ａと
第２の２次側巻線６３Ｂとを含んでいる。第１の２次側
巻線６３Ａと第２の２次側巻線６３Ｂとの中点（中央タ
ップ）は、２次側電源出力のコモンラインとして直流高
電圧入力端子５２に接続されている。コンデンサ５３
は、第３ＭＯＳＦＥＴ７３（のソース）と第４ＭＯＳＦ
ＥＴ７４（のソース）が接続されるアースと、第１の２
次側巻線６３Ａと第２の２次側巻線６３Ｂとの中点とに
接続されている。

【００２５】第１ＭＯＳＦＥＴ７１（のドレイン）は第
１の１次側巻線６２Ａの端部に接続されている。第１Ｍ
ＯＳＦＥＴ７１のソースは接地されている。また、第１
ＭＯＳＦＥＴ７１のゲート電圧は、昇圧降圧制御回路９
１によって制御可能となっている。これらの構成によ
り、第１ＭＯＳＦＥＴ７１のスイッチング動作により、
第１の１次側巻線６２Ａの通電がオン／オフ制御される
ことになる。

【００２６】第２ＭＯＳＦＥＴ７２（のドレイン）は第
２の１次側巻線６２Ｂの端部に接続されている。第２Ｍ
ＯＳＦＥＴ７２のソースは接地されている。また、第２
ＭＯＳＦＥＴ７２のゲート電圧は、第１ＭＯＳＦＥＴ７
１と同様に、昇圧降圧制御回路９１によって制御可能と
なっている。これらの構成により、第２ＭＯＳＦＥＴ７
２のスイッチング動作により、第２の１次側巻線６２Ｂ
の通電がオン／オフ制御されることになる。

【００２７】第３ＭＯＳＦＥＴ７３（のドレイン）は第
１の２次側巻線６３Ａの端部に接続されている。第３Ｍ
ＯＳＦＥＴ７３のソースは接地されている。また、第３
ＭＯＳＦＥＴ７３のゲート電圧は、第１ＭＯＳＦＥＴ７
１及び第２ＭＯＳＦＥＴ７２と同様に、昇圧降圧制御回
路９１によって制御可能となっている。これらの構成に
より、第３ＭＯＳＦＥＴ７３のスイッチング動作によ
り、第１の２次側巻線６３Ａの通電がオン／オフ制御さ
れることになる。

【００２８】第４ＭＯＳＦＥＴ７４（のドレイン）は、
第５ＭＯＳＦＥＴ７５を経由して、第２の２次側巻線６
３Ｂの端部に接続されている。第４ＭＯＳＦＥＴ７４の
ソースは接地されている。また、第４ＭＯＳＦＥＴ７４
のゲート電圧は、第１ＭＯＳＦＥＴ７１〜第３ＭＯＳＦ
ＥＴ７３と同様に、昇圧降圧制御回路９１によって制御
可能となっている。これらの構成により、第４ＭＯＳＦ
ＥＴ７４のスイッチング動作により、第２の２次側巻線
６３Ｂの通電がオン／オフ制御されることになる。

【００２９】第５ＭＯＳＦＥＴ７５は、第２の２次側巻
線６３Ｂの端部と第４ＭＯＳＦＥＴ７４との間に設けら
れる。第５ＭＯＳＦＥＴ７５のドレインは第４ＭＯＳＦ
ＥＴ７４のドレインに接続されており、第５ＭＯＳＦＥ
Ｔ７５のソースは第２の２次側巻線６３Ｂの端部に接続
されている。第５ＭＯＳＦＥＴ７５は、第４ＭＯＳＦＥ
Ｔ７４を整流回路３０から切り離すスイッチング素子と
して作用する。

【００３０】フォトカプラ８１は、第５ＭＯＳＦＥＴ７
５のゲート電圧を制御するためのもので、昇降圧トラン
ス６１の第３の巻線６４に接続されている。フォトカプ
ラ８１には、主制御部（図示せず）に含まれる停電検出
回路９２からの出力が接続されており、停電検出回路９
２から出力される出力信号に基づいて、第３の巻線６４
から出力される電圧を第５ＭＯＳＦＥＴ７５のゲートに
出力するか否かを制御する。停電検出回路９２は、商用
電源に停電が発生した否かを検出するもので、商用電源
に停電が発生した場合には、フォトカプラ８１及び昇圧
降圧制御回路９１に停電信号を出力する。フォトカプラ
８１は、停電信号が入力された場合にはオンとなり、停
電信号が入力されない場合にはオフとなる。

【００３１】フォトカプラ８１がオンの場合には、第３
の巻線６４から出力される電圧が第５ＭＯＳＦＥＴ７５
のゲートに出力され、第５ＭＯＳＦＥＴ７５は、第４Ｍ
ＯＳＦＥＴ７４を整流回路３０に接続するように作動す
る。一方、フォトカプラ８１がオフの場合には、第３の
巻線６４から出力される電圧が第５ＭＯＳＦＥＴ７５の
ゲートに出力されずに、第５ＭＯＳＦＥＴ７５は、第４
ＭＯＳＦＥＴ７４を整流回路３０から切り離すように作
動する。第３の巻線６４の一方の端部には、整流用のダ
イオード５４が直列に接続されており、また、第３の巻
線６４の両端部には、平滑化用のコンデンサ５５が並列
に接続されている。

【００３２】昇圧降圧制御回路９１は、第１ＭＯＳＦＥ
Ｔ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４の動作を直接的にＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）制御するためのものであ
る。昇圧降圧制御回路９１の出力は、図２に示されるよ
うに、複数の出力を有しており、昇圧降圧制御回路９１
の出力の一方は、同時にオン／オフさせるために、第１
ＭＯＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３のゲート同
士を接続した部分に接続されている。昇圧降圧制御回路
９１の出力の他方は、同時にオン／オフさせるために、
第２ＭＯＳＦＥＴ７２及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４のゲー
ト同士を接続した部分に接続されている。また、昇圧降
圧制御回路９１には、上述した停電検出回路９２の出力
が接続されている。更に、降圧（充電）時、昇圧降圧制
御回路９１は昇降圧トランス６１の１次側電圧を監視し
ている（図示せず）。

【００３３】昇圧降圧制御回路９１は、停電検出回路９
２から出力される停電信号を検出しており、図３に示さ
れる昇圧降圧制御処理動作を行う。

【００３４】まず、Ｓ１０１において、昇圧降圧制御回
路９１は、停電検出回路９２からの停電信号に基づい
て、商用電源に停電が発生したか否かを判断する。停電
検出回路９２から停電信号が出力された、すなわち商用
電源に停電が発生した状態である場合には（Ｓ１０１で
「Ｙｅｓ」）、Ｓ１０３に進む。停電検出回路９２から
停電信号が出力されず、すなわち商用電源に停電が発生
していない通電状態である場合には（Ｓ１０１で「Ｎ
ｏ」）、後述するＳ１０５に進む。

【００３５】停電が発生して昇圧降圧制御回路９１に停
電信号が入力されると、Ｓ１０３に示すように、昇圧動
作処理が開始される。ここでは、昇圧降圧制御回路９１
は、第１ＭＯＳＦＥＴ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４が昇
圧のためのスイッチング動作を行うように第１ＭＯＳＦ
ＥＴ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４にＰＷＭ制御パルス信
号を出力する。このＰＷＭ制御パルス信号の出力によ
り、第１ＭＯＳＦＥＴ７１と第３ＭＯＳＦＥＴ７３との
組合せと、第２ＭＯＳＦＥＴ７２と第４ＭＯＳＦＥＴ７
４との組合せとで、交互にオン／オフ（プッシュプル動
作）することになる。

【００３６】昇圧降圧制御回路９１に停電信号が入力さ
れておらず、通電時には、Ｓ１０５に示すように、降圧
動作処理が開始される。ここでは、昇圧降圧制御回路９
１は、フライバックエネルギーが第２の２次側巻線６３
Ｂを通して２次側に戻らないようにするために、第２Ｍ
ＯＳＦＥＴ７２及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４のゲート信号
をオフし、第２の２次側巻線６３Ｂを回路から切り離
す。また、昇圧降圧制御回路９１は、バッテリ２０の充
電のために第３ＭＯＳＦＥＴ７３にＰＷＭ制御パルス信
号（例えば２５〜３０ｋＨｚ、デューティ比２５％）を
出力する。

【００３７】続く、Ｓ１０７では、昇降圧トランス６１
の１次側に接続されているバッテリ２０の電圧の値を読
み、Ｓ１０９にて、バッテリ２０の充電が必要か否かを
判断する。バッテリ２０の充電が必要である場合には
（Ｓ１０９で「Ｙｅｓ」）、後述するＳ１１１に進む。
バッテリ２０の充電が必要でない場合には（Ｓ１０９で
「Ｎｏ」）、Ｓ１０１にリターンする。バッテリ２０の
充電が必要か否かは、バッテリ２０の電圧を監視するこ
とにより判断される。

【００３８】Ｓ１１１では、昇降圧トランス６１の１次
側電圧の値が所定の基準電圧値と一致するか否かが判断
される。昇降圧トランス６１の１次側電圧の値が所定の
基準電圧値と一致した場合には（Ｓ１１１で「Ｙｅ
ｓ」）、前述したＳ１０７にリターンする。昇降圧トラ
ンス６１の２次側電圧の値が所定の基準電圧値と一致し
ない場合には（Ｓ１１１で「Ｎｏ」）、Ｓ１１３に進
む。

【００３９】Ｓ１１３では、昇降圧トランス６１の１次
側電圧の値が所定の基準電圧値より高いか否かが判断さ
れる。昇降圧トランス６１の１次側電圧の値が所定の基
準電圧値より高い場合には（Ｓ１１３で「Ｙｅｓ」）、
Ｓ１１５に進む。Ｓ１１５に進むと、昇圧降圧制御回路
９１は、第１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３の駆動デューテ
ィ比を上述した所定の基準デューティ比からデューティ
比が小さくなる（オン時間が短くなる）ように変更して
制御信号を出力する。一方、昇降圧トランス６１の１次
側電圧の値が所定の基準電圧値より高くない、すなわち
昇降圧トランス６１の１次側電圧の値が所定の基準電圧
値より低い場合には（Ｓ１１３で「Ｎｏ」）、Ｓ１１７
に進み、昇圧降圧制御回路９１は、第１ＭＯＳＦＥＴ７
１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３の駆動デューティ比を上述
した所定の基準デューティ比からデューティ比が大きく
なる（オン時間が長くなる）ように変更して制御信号を
出力する。これにより、駆動デューティ比は、昇降圧ト
ランス６１の１次側電圧の値に応じて、５０％以下の５
％〜４５％の範囲で変化することになる。なお、バッテ
リ２０の充電中に停電が発生した場合には、図示しない
割り込み処理により、Ｓ１０３にて示される昇圧動作処
理が開始されることになる。

【００４０】つぎに、上述した構成のＤＣ／ＤＣコンバ
ータ回路５０の昇圧及び降圧動作について説明する。

【００４１】まずは、停電時の昇圧動作について詳細に
説明する。停電時には、停電検出回路９２からの停電信
号により、フォトカプラ８１がオンして第５ＭＯＳＦＥ
Ｔ７５がオンする。なお、停電時には、第５ＭＯＳＦＥ
Ｔ７５は常時オンとなる。同じく、昇圧降圧制御回路９
１は、停電検出回路からの停電信号により、第１ＭＯＳ
ＦＥＴ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４に昇圧のためのＰＷ
Ｍ制御パルス信号を出力する。このスイッチング動作
は、休止時間がほとんど無いプッシュプル動作であっ
て、スイッチング周波数は、８０ｋＨｚ程度とされてい
る。昇圧降圧制御回路９１からの制御信号により、第１
ＭＯＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３とが同時に
オン／オフし、第２ＭＯＳＦＥＴ７２及び第４ＭＯＳＦ
ＥＴ７４とが同時にオン／オフする。また、第１ＭＯＳ
ＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３と、第２ＭＯＳＦ
ＥＴ７２及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４とは、交互にオン／
オフすることになる。

【００４２】第１ＭＯＳＦＥＴ７１がオンすると、昇降
圧トランス６１の第１の１次側巻線６２Ａにバッテリ２
０の直流充電電圧が印加される。第１の１次側巻線６２
Ａにバッテリ２０の直流充電電圧が印加されることによ
り、昇降圧トランス６１の第１の２次側巻線６３Ａに
は、第１の２次側巻線６３Ａと第２の２次側巻線６３Ｂ
との中点側が正の電位となる電圧が誘起され、アースか
ら第３ＭＯＳＦＥＴ７３を介して電流が流れ、コンデン
サ５３が蓄電される。なお、第３ＭＯＳＦＥＴ７３は、
その内部の寄生ダイオードによっても整流動作を行うこ
とが可能であるが、第１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３とを
同時にオンすることで、上述した寄生ダイオードではな
く、内部抵抗の低い第３ＭＯＳＦＥＴ７３に電流を流
し、寄生ダイオードによる整流に比して損失を１／３程
度に抑えている。

【００４３】次に、第２ＭＯＳＦＥＴ７２がオンする
と、昇降圧トランス６１の第２の１次側巻線６２Ｂにバ
ッテリ２０の直流充電電圧が印加される。第２の１次側
巻線６２Ｂにバッテリ２０の直流充電電圧が印加される
ことにより、昇降圧トランス６１の第２の２次側巻線６
３Ｂには、第１の２次側巻線６３Ａと第２の２次側巻線
６３Ｂとの中点側が正の電位となる電圧が誘起され、ア
ースから第５ＭＯＳＦＥＴ７５及び第４ＭＯＳＦＥＴ７
４を介して電流が流れ、コンデンサ５３が蓄電される。
なお、第４ＭＯＳＦＥＴ７４は、その内部の寄生ダイオ
ードによっても整流動作を行うことが可能であるが、第
２及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４とを同時にオンすること
で、上述した寄生ダイオードではなく、内部抵抗の低い
第４ＭＯＳＦＥＴ７４に電流を流し、寄生ダイオードに
よる整流に比して損失を１／３程度に抑えている。

【００４４】第１ＭＯＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥ
Ｔ７３と、第２ＭＯＳＦＥＴ７２及び第４ＭＯＳＦＥＴ
７４とが、交互にオン／オフすることにより、昇降圧ト
ランス６１の２次側の電圧は最終的にバッテリ２０の電
圧と昇降圧トランス６１の巻線比で決まる、１００Ｖ〜
１４０Ｖ程度まで上昇し、ＡＣインバータ回路４０に供
給される。

【００４５】このように、昇圧動作時には、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ回路５０は、昇降圧トランス６１の第１の１
次側巻線６２Ａの巻方向と第１の２次側巻線６３Ａの巻
方向とが同方向とされ、また、昇降圧トランス６１の第
２の１次側巻線６２Ｂの巻方向と第２の２次側巻線６３
Ｂの巻方向とが同方向とされたフォワードモードで動作
することになり、休止時間のほとんど無いプッシュプル
方式でバッテリ２０の充電直流電圧が交流入力電圧の形
成に必要な電圧に昇圧される。以上のことから、ＤＣ／
ＤＣコンバータ回路５０は、昇圧時においては、フォワ
ードプッシュプル型ＤＣ／ＤＣコンバータとして機能す
る。なお、電圧安定化制御はＤＣ／ＤＣコンバータ回路
５０においては行われず、ＡＣインバータ回路４０にて
行われる。

【００４６】次に、通電時の降圧動作について詳細に説
明する。通電（非停電）時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ
回路５０には、整流回路３０により変換された所定の直
流電圧（１４０Ｖ直流電圧）が入力される。また、通電
時には、停電検出回路９２から停電信号が出力されず、
フォトカプラ８１がオフして第５ＭＯＳＦＥＴ７５がオ
フする。なお、通電時には、第５ＭＯＳＦＥＴ７５は常
時オフとなる。昇圧降圧制御回路９１は、停電検出回路
から停電信号が出力されないことから、第２及び第４Ｍ
ＯＳＦＥＴ７４がオフとなるように第２及び第４ＭＯＳ
ＦＥＴ７４に制御信号を出力する。同じく、昇圧降圧制
御回路９１は、停電検出回路９２から停電信号が出力さ
れないことから、第１ＭＯＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳ
ＦＥＴ７３が降圧のためのスイッチング動作を行うよう
に第１ＭＯＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３に制
御信号を出力する。このスイッチング動作は、上述した
ようにデューティ比５０％以下、周波数２５ｋＨｚ程度
とされている。昇圧降圧制御回路９１からの制御信号に
より、第１ＭＯＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３
とが同時にオン／オフする。

【００４７】第３ＭＯＳＦＥＴ７３がオンすると、整流
回路からの電源供給により、昇降圧トランス６１の第１
の２次側巻線６３Ａに電力が蓄電される。第３ＭＯＳＦ
ＥＴ７３がオンした場合、上述したようにフォワードモ
ードでの動作により昇降圧トランス６１の第１の１次側
巻線６２Ａには、第１の１次側巻線６２Ａと第２の１次
側巻線６２Ｂとの中点側が正の電位となり且つ巻線比の
関係により決まる電圧が誘起される。このときに、バッ
テリ２０の電圧が放電直後等で誘起された電圧より低く
なっていれば、電流はアースから第１ＭＯＳＦＥＴ７
１、第１の１次側巻線６２Ａを通って、第１の１次側巻
線６２Ａと第２の１次側巻線６２Ｂとの中点に並列に接
続されているバッテリ２０に充電電流として流れてバッ
テリ２０が充電されることになる。バッテリ２０がある
程度（１０％〜２０％）の充電量になると、誘起された
電圧が昇降圧トランス６１の巻線比の関係によりバッテ
リ２０の充電の可能電圧に満たないため、第１の１次側
巻線６２Ａには電流が流れない。これにより、第１の２
次側巻線６３Ａにも電流が流れない。

【００４８】次に、第３ＭＯＳＦＥＴ７３がオフする
と、第１の２次側巻線６３Ａに蓄電された電力（フライ
バックエネルギー）は第２の１次側巻線６２Ｂに誘起さ
れ、第１の１次側巻線６２Ａと第２の１次側巻線６２Ｂ
との中点側が正の電位となり、アースから第２ＭＯＳＦ
ＥＴ７２（その内部の寄生ダイオード）、第２の１次側
巻線６２Ｂを経由してバッテリ２０に充電電流として流
れる。この時の充電は、前述したフォワード動作の時の
電圧型動作と異なり、インダクタンスに蓄えられたエネ
ルギーを電流型動作で放出することになるので、第２の
１次側巻線６２Ｂに生じる電圧は、その時のバッテリ２
０の電圧より高くなり、充電電圧が不足することはな
い。

【００４９】第３ＭＯＳＦＥＴ７３がオンして第１の２
次側巻線６３Ａに蓄電された電力は、第３ＭＯＳＦＥＴ
７３がオフしたときに、第２の２次側巻線６３Ｂにも誘
起（第１の２次側巻線６３Ａとの接点がプラス電位とな
る）され、アースから、第４ＭＯＳＦＥＴ７４、第２の
２次側巻線６３Ｂを経由して、２次側の電源入力部に電
力を返還してしまうことになる。しかし、第４ＭＯＳＦ
ＥＴ７４に直列に接続された第５ＭＯＳＦＥＴ７５をオ
フし、第２の２次側巻線６３Ｂを切り離して、２次側の
電源入力部への電力の返還を止めることができる。

【００５０】なお、本実施形態においては、降圧時にお
いて充電電流を一定にするために、昇圧降圧制御回路９
１により昇降圧トランス６１の第１の２次側巻線６３Ａ
に入力される電圧（整流回路により変換された所定の直
流電圧）に応じて第３ＭＯＳＦＥＴ７３のデューティ比
（オンデューティ時間）を制御している。昇圧降圧制御
回路９１は、第３ＭＯＳＦＥＴ７３のデューティ比を昇
降圧トランス６１の第１の２次側巻線６３Ａに入力され
る電圧の大きさに反比例させて充電電流を一定に制御し
ており、上述したように、５％〜４５％の範囲でデュー
ティ比が制御される。第３ＭＯＳＦＥＴ７３のデューテ
ィ比が大きくなると充電電流が多くなる。充電電流は、
昇圧降圧制御回路９１により０．１Ａ〜１０Ａの範囲で
既定値に制御される。

【００５１】このように、降圧動作時には、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ回路５０は、昇降圧トランス６１の第１の２
次側巻線６３Ａと、それと逆相に巻かれた第１の１次側
巻線６２Ａとの間ではフォワードモードで、第１の２次
側巻線６３Ａと、それと逆相に巻かれた第２の１次側巻
線６２Ｂとの間ではフライバックモードで動作すること
になり、バッテリ２０の電圧に応じて、第１の１次側巻
線６２Ａあるいは第２の１次側巻線６２Ｂから、バッテ
リ２０に充電電流が供給される。以上のことから、ＤＣ
／ＤＣコンバータ回路５０は、降圧（充電）時において
は、フライバックシングル型ＤＣ／ＤＣコンバータとし
て機能する。

【００５２】上述したように、無停電電源装置１０にあ
っては、整流回路３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５
０と、を備え、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０が昇降圧
トランス６１を有し、停電時にはＤＣ／ＤＣコンバータ
回路５０をフォワードモードにて動作させることにより
直流充電電圧を昇圧し、通電時にはＤＣ／ＤＣコンバー
タ回路５０をフライバックモードにて動作させることに
より所定の直流電圧を降圧するので、トランスを昇圧
用、降圧用に分けることなく、一つの昇降圧トランス６
１を用いるのみで無停電電源装置１０を実現することが
できる。また、停電時にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路５
０をフォワードモードにて動作させ、通電時にはＤＣ／
ＤＣコンバータ回路５０をフライバックモードにて動作
させることにより、１つの昇降圧トランスを用いた場合
のバッテリ２０の充電電圧が不足するのを抑制すること
ができ、バッテリ２０の充電に必要な電圧を得ることが
できる。

【００５３】また、昇降圧トランス６１は、第１の１次
側巻線６２Ａ及び第２の１次側巻線６２Ｂと第１の２次
側巻線６３Ａ及び第２の２次側巻線６３Ｂとを有し、夫
々の巻線６２Ａ，６２Ｂ，６３Ａ，６３Ｂに対して、ス
イッチング素子としての第１ＭＯＳＦＥＴ７１〜第４Ｍ
ＯＳＦＥＴ７４が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ回路５０は、停電の発生状態に基づいて第１ＭＯＳＦ
ＥＴ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４の動作を制御する昇圧
降圧制御回路９１を更に有しているので、停電時にはＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ回路５０をフォワードモードにて動
作させ、通電時にはＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０をフ
ライバックモードにて動作させることで、通常では昇圧
及び降圧のそれぞれに対して必要とされる比較的高価な
制御回路である昇圧降圧制御回路９１を１つにすること
ができ、実装スペース及びコストの低減が可能となる。

【００５４】また、昇圧降圧制御回路９１は、第１ＭＯ
ＳＦＥＴ７１及び第３ＭＯＳＦＥＴ７３とが同時にオン
／オフし、第２ＭＯＳＦＥＴ７２及び第４ＭＯＳＦＥＴ
７４とが同時にオン／オフするように第１ＭＯＳＦＥＴ
７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４の動作を制御するので、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ回路５０の昇圧動作時に、第３ＭＯ
ＳＦＥＴ７３及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４の内部ダイオー
ドにおいて整流動作が行われるのを抑制して、昇圧整流
時の損失を低減することができ、第３ＭＯＳＦＥＴ７３
及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４の発熱を抑制することができ
ると共に、バッテリ２０からの電力を効率よく利用する
ことができる。

【００５５】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０は、
第２の２次側巻線６３Ｂに接続される第４ＭＯＳＦＥＴ
７４を整流回路３０と切り離すための第５ＭＯＳＦＥＴ
７５を更に有しているので、バッテリ２０を充電すると
きに電力が整流回路３０に返還されるのを抑制し、バッ
テリ２０の充電を効率よく行うことができる。

【００５６】また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０は、
昇圧降圧制御回路９１からの信号に基づいて、第５ＭＯ
ＳＦＥＴ７５を動作させるためのフォトカプラ８１を更
に有し、昇降圧トランス６１は、第５ＭＯＳＦＥＴ７５
に電圧を出力するための第３の巻線６４を更に有してい
るので、第２の２次側巻線６３Ｂに接続される第４ＭＯ
ＳＦＥＴ７４を整流回路３０と切り離すための第５ＭＯ
ＳＦＥＴ７５を動作させ得る構成を簡易且つ低コストで
実現することができる。

【００５７】次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０の変
形例について、図４に基づいて詳細に説明する。図４
は、本発明の実施形態に係る無停電電源装置に含まれ
る、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の変形例を示す回路図で
ある。図２に示された実施形態と、図４に示された変形
例とでは、２つの高速フォトカプラ８２，８３を設けた
点で相違する。

【００５８】第１の高速フォトカプラ８２は、第３ＭＯ
ＳＦＥＴ７３を第１ＭＯＳＦＥＴ７１と同時に動作させ
るためのもので、昇降圧トランス６１の第４の巻線６５
に接続されている。第１の高速フォトカプラ８２には、
昇圧降圧制御回路９１からの出力が接続されており、昇
圧降圧制御回路９１から出力される出力信号に基づい
て、第４の巻線６５から出力される電圧を第３ＭＯＳＦ
ＥＴ７３のゲートに出力するか否かを制御する。

【００５９】第１の高速フォトカプラ８２がオンの場合
には、第４の巻線６５から出力される電圧が第３ＭＯＳ
ＦＥＴ７３のゲートに出力され、第３ＭＯＳＦＥＴ７３
はオンとなる。一方、第１の高速フォトカプラ８２がオ
フの場合には、第４の巻線６５から出力される電圧が第
３ＭＯＳＦＥＴ７３のゲートに出力されずに、第３ＭＯ
ＳＦＥＴ７３はオフとなる。第４の巻線６５の一方の端
部には、整流用のダイオード５６が直列に接続されてお
り、また、第４の巻線６５の両端部には、平滑化用のコ
ンデンサ５７が並列に接続されている。

【００６０】第２の高速フォトカプラ８３は、第４ＭＯ
ＳＦＥＴ７４を第２ＭＯＳＦＥＴ７２と同時に動作させ
るためのもので、昇降圧トランス６１の第３の巻線６４
に接続されている。第２の高速フォトカプラ８３には、
昇圧降圧制御回路９１からの出力が接続されており、昇
圧降圧制御回路９１から出力される出力信号に基づい
て、第３の巻線６４から出力される電圧を第４ＭＯＳＦ
ＥＴ７４のゲートに出力するか否かを制御する。

【００６１】第２の高速フォトカプラ８３がオンの場合
には、第３の巻線６４から出力される電圧が第４ＭＯＳ
ＦＥＴ７４のゲートに出力され、第４ＭＯＳＦＥＴ７４
はオンとなる。一方、第２の高速フォトカプラ８３がオ
フの場合には、第３の巻線６４から出力される電圧が第
４ＭＯＳＦＥＴ７４のゲートに出力されずに、第４ＭＯ
ＳＦＥＴ７４はオフとなる。

【００６２】図４に示された変形例においても、図２に
示された実施形態と同様に、昇圧動作時には、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ回路５０は、昇降圧トランス６１の第１の
１次側巻線６２Ａの巻方向と第１の２次側巻線６３Ａの
巻方向とが同方向とされ、また、昇降圧トランス６１の
第２の１次側巻線６２Ｂの巻方向と第２の２次側巻線６
３Ｂの巻方向とが同方向とされたフォワードモードで動
作することになり、休止時間のほとんど無いプッシュプ
ル方式でバッテリ２０の直流電圧が交流出力の形成に必
要な電圧に昇圧される。

【００６３】また、降圧動作時には、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ回路５０は、昇降圧トランス６１の第１の２次側巻
線６３Ａの巻方向と第１の１次側巻線６２Ａの巻方向と
が逆方向とされ、また、昇降圧トランス６１の第１の２
次側巻線６３Ａの巻方向と第２の１次側巻線６２Ｂの巻
方向とが逆方向とされたフライバックモードで動作する
ことになり、バッテリ２０の電圧に応じて第１の１次側
巻線６２Ａと第２の１次側巻線６２Ｂのどちらかからバ
ッテリ２０に電流が供給されてバッテリ２０が充電され
る。

【００６４】以上のことから、図４に示された変形例に
おいても、図２に示された実施形態と同様の作用、効果
を奏する。

【００６５】図４に示された変形例では、２つの高速フ
ォトカプラ８２，８３を使用することにより、第３ＭＯ
ＳＦＥＴ７３及び第４ＭＯＳＦＥＴ７４のスイッチング
速度を高め、昇降圧トランス６１の駆動周波数を高めて
いるが３０ｋＨｚ程度が上限となる。しかしながら、図
２に示された実施形態では、昇圧降圧制御回路９１で第
１ＭＯＳＦＥＴ７１〜第４ＭＯＳＦＥＴ７４を直接的に
駆動しているので、１００ｋＨｚ以上の駆動周波数で昇
降圧トランス６１を駆動することが可能となる。したが
って、図２に示された実施形態の方が、図４に示された
変形例に比して、昇降圧トランス６１の小型化を容易に
図ることができる。

【００６６】なお、第４ＭＯＳＦＥＴ７４をダイオード
に置き換えてＤＣ／ＤＣコンバータ回路５０を構成する
ことも可能である。しかしながら、両極の動作条件を揃
えておかないと、昇降圧トランス６１をプッシュプル方
式で動作させる場合に偏磁により昇降圧トランス６１が
飽和する惧れがあることから、第４ＭＯＳＦＥＴ７４を
ダイオードに置き換えることは好ましくない。

【００６７】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、上述した数値等も適宜変更して設定する
ことができる。また、本実施形態においては、昇降圧ト
ランス６１に第３の巻線６４及び第４の巻線６５を設け
るように構成しているが、これに限られることなく、第
３の巻線６４及び第４の巻線６５を昇降圧トランス６１
とは別のトランスに設けるように構成してもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、簡易な構成で小型化が可能な無停電電源装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る無停電電源装置を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態に係る無停電電源装置に含ま
れる、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を示す回路図である。

【図３】本発明の実施形態に係る無停電電源装置に含ま
れる、昇圧降圧制御回路において実行される制御処理動
作を説明するためのフローチャートである。

【図４】本発明の実施形態に係る無停電電源装置に含ま
れる、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の変形例を示す回路図
である。

【図５】従来の無停電電源装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１０…無停電電源装置、１１…入力端子、１２…出力端
子、２０…バッテリ、３０…整流回路、４０…ＡＣイン
バータ回路、５０…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、５１…
バッテリ用入出力端子、５２…直流高電圧入力端子、５
３…コンデンサ、６０…昇圧降圧回路、６１…昇降圧ト
ランス、６２…１次側巻線、６２Ａ…第１の１次側巻
線、６２Ｂ…第２の１次側巻線、６３…２次側巻線、６
３Ａ…第１の２次側巻線、６３Ｂ…第２の２次側巻線、
６４…第３の巻線、６５…第４の巻線、７１…第１ＭＯ
ＳＦＥＴ、７２…第２ＭＯＳＦＥＴ、７３…第３ＭＯＳ
ＦＥＴ、７４…第４ＭＯＳＦＥＴ、７５…第５ＭＯＳＦ
ＥＴ、８１…フォトカプラ、８２…第１の高速フォトカ
プラ、８３…第２の高速フォトカプラ、９１…昇圧降圧
制御回路、９２…停電検出回路、１００…無停電電源装
置、１０６…降圧トランス、１１８…昇圧トランス、１
４２…充電制御回路、１５０…昇圧制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G015 FA10 GA04 GA06 HA04 HA15 JA10 JA23 JA24 JA26 JA32 JA53 JA55 5H730 AA14 AA15 AS04 AS21 BB25 BB35 BB44 BB98 CC01 CC13 CC17 DD03 EE03 EE19 FG23 FV03 XX02 XX14 XX22 XX33

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流入力電圧を降圧してバッテリを充電
   するとともに、該バッテリに充電された直流充電電圧を
   前記交流入力電圧に昇圧及び変換して出力する無停電電
   源装置において、 前記交流入力電圧を所定の直流電圧に変換する整流回路
   と、 前記整流回路により変換された前記所定の直流電圧を前
   記バッテリの充電に必要な直流電圧に降圧するととも
   に、前記バッテリに充電された前記直流充電電圧を前記
   交流入力電圧の形成に必要な電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣ
   コンバータ回路と、を備え、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は昇降圧トランスを有し
   ており、 停電時には前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフォワード
   モードにて動作させることにより前記直流充電電圧を昇
   圧し、通電時には前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路をフラ
   イバックモードにて動作させることにより前記所定の直
   流電圧を降圧することを特徴とする無停電電源装置。
2. 【請求項２】 前記昇降圧トランスは、複数に分割され
   た１次側巻線と前記１次側巻線と同数に分割された２次
   側巻線とを有し、 前記１次側巻線及び前記２次側巻線の分割された夫々の
   巻線に対して、スイッチング素子が接続されており、 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、停電の発生状態に基
   づいて前記各スイッチング素子の動作を制御する昇圧降
   圧制御回路を更に有していることを特徴とする請求項１
   に記載の無停電電源装置。
3. 【請求項３】 前記各スイッチング素子として、ＭＯＳ
   ＦＥＴが用いられており、 前記昇圧降圧制御回路は、前記１次側巻線に接続される
   前記スイッチング素子と前記２次側巻線に接続される前
   記スイッチング素子とを同時にオンさせるように前記各
   スイッチング素子の動作を制御することを特徴とする請
   求項２に記載の無停電電源装置。
4. 【請求項４】 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、前記
   ２次側巻線に接続される前記スイッチング素子を前記整
   流回路から切り離すためのスイッチング素子を更に有し
   ていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の
   無停電電源装置。
5. 【請求項５】 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ回路は、前記
   昇圧降圧制御回路からの信号に基づいて、前記２次側巻
   線に接続される前記スイッチング素子を前記整流回路と
   切り離すための前記スイッチング素子を動作させるため
   のフォトカプラを更に有し、 前記昇降圧トランスは、前記２次側巻線に接続される前
   記スイッチング素子を前記整流回路と切り離すための前
   記スイッチング素子に電圧を出力するための巻線を更に
   有していることを特徴とする請求項４に記載の無停電電
   源装置。