無停電電源装置のブロック図と機能について

質問

• 無停電電源装置のブロック図と機能についてまとめました。
• 無停電電源装置のブロック図と機能について詳しく解説します。
• 無停電電源装置のブロック図と機能についてご紹介します。

回答No.5

KEN_2

再補足回答します。
この際ですからブロック図で最大限読み取れる範囲で、分析してみましょうか・・・
私もアナログ回路技術者とシステムエンジニアですので得手・不得手がありますが・・・

YUMIC-SHA20AP2　1999.7設計で'08.10 が最終変更の様で古いブロック図ですので公開しているのですね。
順不同で疑問点を回答します。
>＞トランスレスで効率の良い整流回路は「ブリッジの全波整流」で定石です。
>そうなんですか。しかしどこかでトランスを入れないと、１次側と絶縁できないので、トランスは入っているのではないでしょうか？
絶縁のトランスはインバータ部とチョッパ回路部分で、高周波のトランスが兼ねて一時側とを内部回路とバッテリ部分を絶縁しています。
商用周波数で使うトランスは使いません。

>＞交流電源断の1サイクル以内に切替えなければなりませんので。
>確か、無瞬断は1/2サイクル以内（？）だったような気がします。
その通りです。1/2サイクル以内です。

>６．ＵＰＳには、定電圧機能がありますが、どこの部分でどのように行うのでしょうか？どこかにコンバータがあるのでしょうか？それともインバータで可能なのでしょうか？
インバータ部分で可能で、定電圧制御機能があります。

>７．このようなＵＰＳにはＰＦＣ回路は付いているのでしょうか？ついている場合、整流器についているのでしょうか？
時代的に付いていないと考えられます。
もし、アクテイブＰＦＣ回路を付けるには、入力側のノイズフイルターの直後に挿入します。

>８．スナバ回路という名前もよく聞きます。このような回路はついているのでしょうか？
付いていると思えます。スナバ回路はＣ＋Ｒの直列のノイズ吸収部品ですのでインバータのスイッチ部品にクランプダイオードと併用して使われます。

>９．アクティブ、パッシブフイルタという名前もよく聞きます。ノイズフィルターには、このようなものが使用されているのでしょうか？
LCで構成されたコモンモードチョークと呼ばれるフェライトコア材のチョークトランスでパッシブFILになります。
アクティブFILは使えません。PFC回路は高周波動作させられるので、アクティブFILですがノイズではなく高調波電流を減らす（電流非連続モード）で動作させます。

>10.インバータ回路には、ハーフブリッジ、センタータップ等の名前を聞きます。この容量（２０ＫＶＡ）のＵＰＳには、どのような回路が使用されているのでしょうか？
多分センタータップ方式で動作させている筈です。効率が良くや波形が綺麗な状態が得られますから。

>11.Ｆ２は、過電流からバッテリーを保護する目的でついているのでしょうか？
その通りです。「トラブル」の警報に接続されていますね。

>12.チョッパで昇圧する目的は何でしょうか？多分、バッテリーの容量が小さくなるからだとは思いますが、なぜ小さくなるのでしょうか？
バッテリが「12V7Ahx8S」（56Ah）と記載されているように、12VをAC100Vに昇圧させる必要からではないですか？
＞なぜ小さくなるのでしょうか？＜
は質問の意図が不明ですが、バッテリーは12Vが入手性やコストの面で有利ですからどのメーカでも12Vを選択します。

以下は説明方法を検討してみます。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
＞インバータを動作させるには、仮想中点を作って+/-電源で駆動した方が良好な「インバーター」を構成できるのでこういう回路ではと推定されます。
>すいません。正直よくわからないです。
センタータップ等で・・・・・・・・・・・
>＞実現回路方法は色々あります。調べてみられたら・・・・
>ＵＰＳにつきましては、ある程度調べています。しかしどのような回路なのか、わからないです。
>＞双方向に2個ありますので、バッテリ低下やインバータ停止などの自動切替えでは？と推定します。
>すいません。正直、この点もよくわからないです。
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＊明日改めて説明方法を考えてみます。

補足

ご丁寧な回答有難うございます。
「ＵＰＳ導入活用マニュアル」（下記参照）で、自分でも再度調べてみました。
http://www.bk1.jp/product/858588

＞商用周波数で使うトランスは使いません。
了解しました。

＞インバータ部分で可能で、定電圧制御機能があります。
了解しました。本には、「出力電圧の定電圧制御および電流制御は、各々のＰＩ調節器で正弦波の振幅を制御させ、オン・オフ信号のオン期間、オフ期間の比率を変えることにより行う。」と記載ありました。

＞時代的に付いていないと考えられます。
＞もし、アクテイブＰＦＣ回路を付けるには、入力側のノイズフイルターの直後に挿入します。
＞LCで構成されたコモンモードチョークと呼ばれるフェライトコア材のチョークトランスでパッシブFILになります。

そうですね。本を見ましたら、ある一例かもしれませんが、ＵＰＳとは別に、ＵＰＳの外に、フイルターをつける図がありました。

＞付いていると思えます。スナバ回路はＣ＋Ｒの直列のノイズ吸収部品ですのでインバータのスイッチ部品にクランプダイオードと併用して使われます。
了解しました。

＞多分センタータップ方式で動作させている筈です。効率が良くや波形が綺麗な状態が得られますから。
センタータップ方式と、プッシュプル方式は、同じものなのでしょうか？

＞その通りです。「トラブル」の警報に接続されていますね。
了解しました。

＞バッテリが「12V7Ahx8S」（56Ah）と記載されているように、12VをAC100Vに昇圧させる必要からではないですか？
１２Ｖをいきなり１００Ｖに昇圧させるのでしょうか？もしかして、１２Ｖ×８＝９６Ｖを１００Ｖに昇圧するのではないでしょうか？

>＞双方向に2個ありますので、バッテリ低下やインバータ停止などの自動切替えでは？と推定します。
本に記載のブロック図を見ますと、蓄電器と直流スイッチと昇圧チョッパの図がありました。チョッパ＆充電器は、これら３つの別々のものから構成されているのではないでしょうか？それでしたら、簡単に理解できます。