不间断电源装置制造方法及图纸

控制装置构成为通过对第一以及第二晶闸管的栅极，施加以阴极为基准的正的电压，从而将第一开关开启，另一方面通过对第一以及第二晶闸管的栅极，施加以阴极为基准的负的电压，从而关断第一开关。不间断电源装置具有将第一开关开启并且将第二开关关断，对负载供给来自交流电源的交流电的第一供电模式，以及将第一开关关断并且将第二开关开启，对负载供给从逆变器输出的交流电的第二供电模式。在第一供电模式的执行时检测出交流电源的电压降低时，控制装置对第一以及第二晶闸管的栅极施加负的电压。控制装置在第一以及第二晶闸管的栅极

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】不间断电源装置


[0001]本专利技术涉及不间断电源装置。

技术介绍

[0002]在不间断电源装置中，广泛采用具备将来自交流电源的交流电转换为直流电的转换器、将由转换器生成的直流电或者蓄电装置的直流电转换为交流电并对负载供给的逆变器、以及在交流电源与负载之间与转换器以及逆变器的串联电路并联连接的旁路电路的构成。
[0003]在上述不间断电源装置中，在从交流电源正常地供给交流电的通常时，使用转换器以及逆变器。在停止供给来自交流电源的交流电的停电时，使用逆变器继续供电。这种供电方式也被称作逆变器始终供电方式。逆变器始终供电方式不管是在交流电源正常时还是停电时都经由直流链路从逆变器向负载供电，因此无论输入电源的品质如何都容易确保输出的电源品质，因此，向负载供电的供电稳定性优异。另一方面，逆变器始终供电方式由于在通常时能量经过转换器以及逆变器，因此产生电力损失，运转效率的提高成为课题。
[0004]近年来，作为提高效率的对策，提出了具备旁路供电模式的不间断电源装置(例如参照美国专利第7372177号说明书(专利文献1))。据此，不间断电源装置执行在通常时从交流电源经由作为旁路电路的半导体开关向负载供给交流电的旁路供电。半导体开关使用将一对晶闸管彼此反并联连接而构成的晶闸管开关。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：美国专利第7372177号说明书

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]在具备上述旁路供电模式的不间断电源装置中，为了防止在旁路供电的执行中从交流电源供给的交流电压发生降低的电压降低，或者在发生停电的情况下负载设备的破损、停止运转，需求从旁路供电无瞬时中断地切换为逆变器供电。这需要高速切断半导体开关并且开始逆变器供电。
[0010]然而，构成半导体开关的晶闸管在栅极信号被切断后，也为开启状态直至流经晶闸管的电流成为规定值(保持电流)以下。因此，即使在检测出交流电源的电压降低时切断栅极信号，根据切断栅极信号的定时，也有可能发生半导体开关不立即关断，不间断电源装置的交流输出端子与交流输入端子经由半导体开关电连接的状态持续的情况。或者即使在发生了晶闸管未正常地关断的故障的情况下，也有可能出现相同的现象。
[0011]在该情况下，与从交流电源供给交流输入端子的交流电压相比，从逆变器向交流输出端子输出的交流电压相对变高，因此从逆变器输出的交流电流的一部分可能经由晶闸管开关流入交流输入端子。其结果，存在导致发生供给负载的电压降低或者停电的隐患。因
此，为了提高不间断电源装置的输出的可靠性，需求确认从旁路供电向逆变器供电的切换是否不存在问题(即，晶闸管是否被正常地关断)。
[0012]本专利技术为了解决上述这样的课题而完成，其目的在于提供能够提高从旁路供电向逆变器供电切换时的输出的可靠性的不间断电源装置。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]根据本专利技术的某方面，不间断电源装置连接于交流电源以及负载之间。不间断电源装置具备：第一开关，第一端子接收从交流电源供给的交流电，第二端子连接于负载；逆变器，将直流电转换为交流电；第二开关，第一端子接收从逆变器输出的交流电，第二端子连接于负载；以及控制装置，控制第一开关、第二开关以及逆变器。第一开关包含彼此反并联连接的第一以及第二晶闸管。控制装置构成为通过对第一以及第二晶闸管的栅极施加以阴极为基准的正的电压，从而将第一开关开启。控制装置构成为通过对第一以及第二晶闸管的栅极施加以阴极为基准的负的电压，从而关断第一开关。不间断电源装置具有将第一开关开启并且将第二开关关断，对负载供给来自交流电源的交流电的第一供电模式，以及将第一开关关断并且将第二开关开启，对负载供给从逆变器输出的交流电的第二供电模式。在第一供电模式的执行时检测出交流电源的电压降低时，控制装置对第一以及第二晶闸管的栅极施加负的电压。控制装置在第一以及第二晶闸管的栅极
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阴极间电压比接地电压低时，通过开启第二开关，从而将不间断电源装置切换为第二供电模式。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术，能够提供能够提高从旁路供电向逆变器供电切换时的输出的可靠性的不间断电源装置。
附图说明
[0017]图1是表示实施方式1的不间断电源装置的构成的电路框图。
[0018]图2是用于说明旁路供电模式中的电力的流动的图。
[0019]图3是用于说明商用交流电源的电压发生降低时的电力的流动的图。
[0020]图4是用于说明半导体开关未被完全关断时的电力的流动的图。
[0021]图5是表示图1所示的控制装置的构成的框图。
[0022]图6是表示图5所示的栅极电路以及状态检测器的构成的电路框图。
[0023]图7是用于说明状态检测器的动作的图。
[0024]图8A是用于说明比较例的栅极电路以及状态检测器的图。
[0025]图8B是用于说明比较例的栅极电路以及状态检测器的图。
[0026]图9是说明实施方式1的不间断电源装置的动作的图。
[0027]图10是表示实施方式2的不间断电源装置的控制装置的构成的框图。
[0028]图11是说明实施方式2的不间断电源装置的动作的图。
[0029]图12是说明实施方式的不间断电源装置的应用例的图。
具体实施方式
[0030]以下，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。另外，以下，对于图中的相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记，原则上不重复其说明。
[0031][实施方式1][0032]图1是表示实施方式1的不间断电源装置的构成的电路框图。不间断电源装置1将来自商用交流电源21的三相交流电暂时转换为直流电，并将该直流电转换为三相交流电供给负载22。在图1中，为了简化附图以及说明，仅示出了三相(U相、V相、W相)中的一相所对应的部分的电路。
[0033]在图1中，不间断电源装置1具备交流输入端子T1、交流输出端子T2、以及电池端子T3。交流输入端子T1从商用交流电源21接收商用频率的交流电。交流输出端子T2连接于负载22。负载22由交流电驱动。电池端子T3连接于电池23。电池23储存直流电。
[0034]不间断电源装置1还具备电磁接触器(接触器)2、8、14，电容器4、9、13，电抗器5、12，转换器6，双向斩波器7，逆变器10，半导体开关15，以及控制装置18。
[0035]接触器2以及电抗器5以串联的方式连接于交流输入端子T1与转换器6的输入节点之间。电容器4连接于接触器2与电抗器5的输入节点之间的节点N1。接触器2在不间断电源装置1的使用时被开启(导通)，例如在不间断电源装置1的维护时关断(切断)。
[0036]节点N1处出现的交流输入电压Vi的瞬时值由控制装置18检测。基于交流输入电压Vi的瞬时值，来辨别有无发生商用交流电源21的电压降低以及停电等。
[0037]电容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种不间断电源装置，连接于交流电源以及负载之间，具备：第一开关，第一开关的第一端子接收从所述交流电源供给的交流电，第二端子连接于所述负载；逆变器，将直流电转换为交流电；第二开关，第二开关的第一端子接收从所述逆变器输出的交流电，第二端子连接于所述负载；以及控制装置，控制所述第一开关、所述第二开关以及所述逆变器，所述第一开关包含彼此反并联连接的第一以及第二晶闸管，所述控制装置构成为，通过对所述第一以及第二晶闸管的栅极施加以阴极为基准的正的电压，从而将所述第一开关开启，另一方面，通过对所述第一以及第二晶闸管的所述栅极施加以所述阴极为基准的负的电压，从而关断所述第一开关，所述不间断电源装置具有将所述第一开关开启并且将所述第二开关关断而对所述负载供给来自所述交流电源的交流电的第一供电模式、以及将所述第一开关关断并且将所述第二开关开启而对所述负载供给从所述逆变器输出的交流电的第二供电模式，在执行所述第一供电模式时检测出所述交流电源的电压降低时，所述控制装置对所述第一以及第二晶闸管的所述栅极施加所述负的电压，在所述第一以及第二晶闸管的栅极
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阴极间电压比接地电压低时，通过开启所述第二开关，从而将所述不间断电源装置切...

【专利技术属性】
技术研发人员：李定安，渡边清文，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
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