KR100384451B1 - Uninterruptible power supply with integrated charger and inverter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치(UPS)에 관한 것으로서, 브릿지 형태로 구성되며 각각 역방향 다이오드(D2∼D5)를 가지는 절연게이터형 4개의 바이폴라트랜지스터(Q3∼Q6)와, 상기 바이폴라트랜지스터(Q3,Q4)의 공통콜렉터단과 공통에미터단 사이에 직렬로 접속되는 코일(L1) 및 배터리(BT)와, 상기 코일(L1)의 양단에 병렬로 접속되며 게이팅 제어되는 바이폴라트랜지스터(Q2)와, 상기 배터리(BT)의 양단에 병렬로 접속되는 필터용 캐패시터(C1) 및 역방향 다이오드(D1)를 갖는 게이팅 바이폴라트랜지스터(Q1)와, 상기 바이폴라트랜지스터(Q3,Q5)의 에미터-콜렉터 접속접과 바이폴라트랜지스터(Q4,Q6)의 에미터-콜렉터 접속접 사이에 전원전압을 인가하기 위한 코일(L2) 및 캐패시터(C2)로서 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치를 구성하여, 종래 무정전 전원장치에 비해 회로구성이 간소화되어 생산단가를 낮출 수 있고 충전부의 직류승압의 용이하며 전파정류 충전기의 작동시 발생되는 고조파를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an uninterruptible power supply unit (UPS) integrated with a charging unit and an inverter unit. A coil L1 and a battery BT connected in series between the common collector end and the common emitter end of Q3 and Q4, and a bipolar transistor Q2 connected in parallel to both ends of the coil L1 and gated and controlled. And a gating bipolar transistor (Q1) having a filter capacitor (C1) and a reverse diode (D1) connected in parallel to both ends of the battery (BT), and the emitter-collector connection of the bipolar transistors (Q3, Q5). A coil (L2) and a capacitor (C2) for applying a power supply voltage between the contact and the bipolar transistor (Q4, Q6) contactor contact terminals constitute an uninterruptible power supply unit integrated with the charging section and the inverter section. Compared to the uninterruptible power supply, the circuit configuration can be simplified to reduce the production cost, easy to boost the DC of the charging unit, and reduce the harmonics generated during the operation of the full-wave rectifier charger.
Description
본 발명은 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치(UPS)에 관한 것으로서, 인버터부가 정류부와 충전부의 기능을 함께 갖도록 오프라인(off-line)방식의 무정전 전원장치를 구성함으로써 소요되는 전력소자의 수가 감소되고, 구조가 단순해지며, 인버터부가 가지는 전압강하분을 쉽게 보상할수 있고, 충전시 발생하는 고조파(harmonics)의 발생량이 낮으며, 부피와 무게를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 단가를 낮출 수 있는 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to an uninterruptible power supply unit (UPS) integrated with a charging unit and an inverter unit, and the number of power elements required by configuring the off-line uninterruptible power supply unit so that the inverter unit has the functions of the rectifying unit and the charging unit is reduced. It has a simple structure, can easily compensate the voltage drop of the inverter, the amount of harmonics generated during charging is low, and it can reduce the volume and weight, and also reduce the manufacturing cost. An inverter unit integrated uninterruptible power supply device.
무정전 전원장치(UPS)는 기본적으로 정전시 동작하여 전기기기의 동작을 안정화 시켜주는 장치인데, 기능상 순시정전이나, 순시저전압, 고전압, 주파수 변동등의 상황에서 작동하여 총체적인 전원 안정화 장치로 사용된다. 더욱이 산업사회의 고도화 정보화에 따른 보다 나은 품질좋은 전원이 요구되고 있는 시점에서 컴퓨터등 사무용 전기기기는 물론 산업용 생산기기를 포함한 모든 전기기기에 무정전 전원장치(UPS)의 이용분야는 무궁무진하다고 할 수 있다. 그런데, 기존 종래의 무정전 전원장치는 성능은 우수하나 가격이 높고, 비교적 넓은 설치 공간을 필요로 하는 문제점이 있었다.Uninterruptible power supply (UPS) is basically a device that stabilizes the operation of electrical equipment by operating in the event of power failure, functionally used in the situation of instantaneous power interruption, instantaneous low voltage, high voltage, frequency fluctuation, etc. is used as a total power stabilization device. In addition, when the demand for better quality power is required due to the advancement of the industrial society, the field of use of UPS is widely used in all electrical equipment including industrial production equipment as well as office equipment such as computers. . However, the conventional conventional uninterruptible power supply has a problem in that the performance is excellent but the price is high and a relatively large installation space is required.
이와 같은 종래의 무정전 전원장치는 도 1에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 즉, 인버터부(4)에 직류(DC)전원을 공급하기 위한 정류부(1)와 상시 배터리부(3)를 충전하기 위한 충전부(2) 및 상용 교류(AC)전원을 발생시키기 위한 인버터부(4), 그리고 무정전 전원장치 작동 억제시 전원 바이패스(by-pass)를 위한 정적 스위치(S1 ; static switch)와 상시와 정전시에 배터리부(3)의 충전 및 방전을 선택해주는 절환스위치(S2)로 구성된다.Such a conventional uninterruptible power supply is constructed as shown in FIG. That is, the rectifier 1 for supplying direct current (DC) power to the inverter unit 4, the charging unit 2 for charging the battery unit 3 at all times, and the inverter unit for generating commercial AC power ( 4) and a static switch (S1; static switch) for power bypass by suppressing the operation of the uninterruptible power supply and a switching switch (S2) for selecting charging and discharging of the battery part 3 at all times and in case of power failure. It is composed of
무정전 전원장치는 크게 나누어 온라인(on-line)방식과 오프라인(off-line) 방식으로 분류되는데 도 1에 도시한 무정전 전원장치는 온라인(on-line)방식 무정전 전원장치로서 상시에는 스위치(S1)가 열려있고, 절환스위치(S2)는 단자(A)에 접속되어 있어서 정류부(1)와 충전부(2) 및 인버터부(4)가 항상 작동한다. 그런데 정전시에는 전원이 없는 상태가 되므로 정류부(1)와 충전부(2)가 작동하지 않게 되고, 절환스위치(S2)는 단자(B)로 접속되는 상태로 절환되며, 그에 따라 배터리부(3)의 충전 전원에 의하여 인버터부(4)가 작동하게 되고, 그에 따라 인버터부(4)가 교류(AC)전원을 발생시게 된다. 또한 스위치(S1)는 무정전 전원장치 정비시에 닫힌 상태로 유지시켜 전기기기의 동작이 중단됨이 없이 연속적으로 전기기기를 동작시킬 수 있다.The uninterruptible power supply is largely divided into on-line and off-line methods. The uninterruptible power supply shown in FIG. 1 is an on-line uninterruptible power supply and is normally switched (S1). Is open, the switching switch S2 is connected to the terminal A so that the rectifying section 1, the charging section 2, and the inverter section 4 always operate. However, since the power supply is in the state of power failure, the rectifier 1 and the charging unit 2 do not operate, and the switching switch S2 is switched to the state connected to the terminal B, and thus the battery unit 3 The inverter unit 4 is operated by the charging power of the inverter unit 4 accordingly generates AC power. In addition, the switch (S1) can be kept in a closed state during maintenance of the uninterruptible power supply to operate the electrical equipment continuously without interrupting the operation of the electrical equipment.
한편 오프라인(off-line)방식의 무정전 전원장치는 도 1에서 정류부(1)가 없는 형태의 구성이며, 이러한 오프라인(off-line)방식의 무정전 전원장치는 상시에는 스위치(S1)가 닫혀 있어서 전원이 곧바로 전기기기쪽으로 연결되고, 절환스위치(S2)는 단자(A)에 접속되어 있는 상태에서 충전부(2)가 배터리부(3)를 충전시키고, 인버터부(4)는 동작을 하지 않는다. 그런데 정전시에는 스위치(S1)가 열리고 절환스위치(S2)는 단자(B)쪽으로 절환되어 배터리부(3)의 전원에 의해 인버터부(4)가 동작하게 되어 교류(AC)전원을 발생시킨다.On the other hand, the off-line uninterruptible power supply has a configuration in which there is no rectifying part 1 in FIG. 1, and the off-line uninterruptible power supply has a switch S1 closed at all times to supply power. Immediately connected to the electric device, the switching unit S2 is charged to the battery unit 3 while the switching unit S2 is connected to the terminal A, and the inverter unit 4 does not operate. However, during power failure, the switch S1 is opened and the switching switch S2 is switched to the terminal B so that the inverter unit 4 is operated by the power source of the battery unit 3 to generate AC power.
정류부(1) 및 충전부(2)에 의해 교류전압이 직류전압으로 바뀔 때 교류전압실효값의 21/2배 직류전압이 얻어지지만, 인버터부(4)에 의해 직류전압이 교류전압으로 바뀌는 경우에는 직류 전압값의 2-1/2배에 해당하는 교류전압의 실효값이 얻어지지 않는다.When the AC voltage is changed to the DC voltage by the rectifying unit 1 and the charging unit 2, a DC voltage of 2 1/2 times the effective AC voltage value is obtained, but the DC voltage is changed to the AC voltage by the inverter unit 4 The effective value of the AC voltage corresponding to 2 -1/2 times of the DC voltage value is not obtained.
이는 펄스폭변조(PWM ; Pulse Width Modulation)의 영향에 기인하는 것으로, 실제로는 직류전압값의 2-1/2배의 90%에도 미치지 못하는 교류전압 실효값이 나타나게 된다.This is due to the influence of the pulse width modulation (PWM), and actually the AC voltage rms value is less than 90% of 2-1 / 2 times the DC voltage value.
따라서, 직류전압을 교류전압으로 변환 출력할 때, 상기 정류부(1) 및 충전부(2)는 출력 직류전압을 교류-직류 변환시의 교류전압 실효값의 21/2배에 상당하는 전압 값만큼 승압시키는 회로로 설계하여야 한다.Therefore, when converting and outputting a DC voltage into an AC voltage, the rectifying part 1 and the charging part 2 step up the output DC voltage by a voltage value corresponding to 2 1/2 times the effective value of the AC voltage at the time of AC-DC conversion. It shall be designed as a circuit.
그러므로 220VAC전원에 사용되는 무정전 전원장치의 경우, 정류부(1)의 출력전압과 충전부(2)의 출력전압 및 배터리부(3)의 출력전압 220VAC를 전파정류하여 얻을 수 있는 최대 직류전압인 약 300VDC정도(2201/2VDC)보다 훨씬 높은 400VDC정도의 교류전압 실효값을 얻을 수 있도록 무정전 전원장치를 설계해야 하므로, DC부 승압에 따른 사용부품의 정격상승 및 원가상승과 전원장치의 소형화가 곤란하다는 불이익을 가져온다.Therefore, in the case of the uninterruptible power supply used for the 220V AC power supply, the maximum direct current voltage obtained by full-wave rectification of the output voltage of the rectifying unit 1, the output voltage of the charging unit 2 and the output voltage 220V AC of the battery unit 3 is obtained. Uninterruptible power supply must be designed to obtain AC voltage effective value of 400V DC much higher than about 300V DC (220 1/2 V DC ). The disadvantage is that the miniaturization of the device is difficult.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 발명한 것으로서, 인버터부가 충전과 인버터 기능을 함께 가지도록 하여 전력소자의 수를 줄이고, 단순하게 구성하여 충전부 출력 전압을 쉽게 높일 수 있고, 충전시 전원 고조파 증가 문제를 쉽게 해결할 수 있는 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above-described circumstances, and the inverter unit has both charging and inverter functions, thereby reducing the number of power devices and simplifying the configuration, thereby easily increasing the output voltage of the charging unit, and increasing power harmonics during charging. An object of the present invention is to provide an integrated uninterruptible power supply unit and a charging unit that can easily solve the problem.
도 1은 종래 무정전 전원장치(UPS)의 개략적인 블록구성도,1 is a schematic block diagram of a conventional uninterruptible power supply (UPS),
도 2는 본 발명 무정전 전원장치(UPS)의 개략적인 블록구성도,2 is a schematic block diagram of an uninterruptible power supply (UPS) of the present invention;
도 3은 본 발명 무정전 전원장치(UPS)의 상세회로도,3 is a detailed circuit diagram of an uninterruptible power supply (UPS) of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 배터리(BT)충전시의 등가회로도,4 is an equivalent circuit diagram at the time of charging a battery BT according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 정전시의 등가회로도이다.5 is an equivalent circuit diagram at the time of power failure according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 정류부 2 : 충전부1: rectification part 2: charging part
3 : 배터리부 4 : 인버터부3: battery part 4: inverter part
11 : 충전 및 인버터부 SW1, SW2 : 싸이리스터11 Charging and Inverter SW1, SW2: Thyristor
S1 : 스위치, L1, L2 : 인덕터S1: switch, L1, L2: inductor
S2 : 절환스위치 C1, C2 :캐패시터S2: Switch C1, C2: Capacitor
BT : 배터리 D1∼D5 : 다이오드BT: Battery D1 to D5: Diode
Q1∼Q6 : 바이폴라트랜지스터Q1 to Q6: bipolar transistor
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치는 브릿지 형태로 구성되며 각각 역방향 다이오드를 가지는 절연게이터형 4개의 제3-제6바이폴라트랜지스터와, 상기 제3-제6바이폴라트랜지스터의 공통콜렉터단과 공통에미터단 사이에 직렬로 접속되는 제1코일 및 배터리와, 상기 제1코일의 양단에 병렬로 접속되며 게이팅 제어되는 제2바이폴라트랜지스터와, 상기 배터리의 양단에 병렬로 접속되는 필터용 제1캐패시터 및 역방향 다이오드를 갖는 게이팅 제 1바이폴라트랜지스터와, 상기 제3,5바이폴라트랜지스터의 에미터-콜렉터 접속접과 제4,6바이폴라트랜지스터의 에미터-콜렉터 접속접 사이에 전원전압을 인가하기 위한 제2코일 및 제2캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the charging unit and the inverter unit-type uninterruptible power supply of the present invention are configured in the form of a bridge, each having four third to sixth bipolar transistors having an insulated gate type having a reverse diode, and the third to sixth bipolar transistors. A first coil and a battery connected in series between the common collector stage and the common emitter stage, a second bipolar transistor connected in parallel to both ends of the first coil and controlled to be gated, and connected in parallel to both ends of the battery. A power supply voltage is applied between the gating first bipolar transistor having the first capacitor for the filter and the reverse diode, and the emitter-collector connection contact of the third and fifth bipolar transistors and the emitter-collector connection contact of the fourth and sixth bipolar transistors. It characterized in that it comprises a second coil and a second capacitor for applying.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the charging unit and the inverter unit integrated uninterruptible power supply.
도 2는 본 발명 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치의 개략적인 블록구성도이고, 도 3은 본 발명 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치의 상세회로도로써, 여기에서 참고되는 바와 같이, 본 발명의 전원장치는 브릿지 형태로 구성되며 각각 역방향 다이오드(D2∼D5)를 가지는 절연게이터형 4개의 제3-제6바이폴라트랜지스터(Q3∼Q6)와, 상기 제3,4바이폴라트랜지스터(Q3,Q4)의 공통콜렉터단과공통에미터단 사이에 직렬로 접속되는 제1코일(L1) 및 배터리(BT)와, 상기 제1코일(L1)의 양단에 병렬로 접속되며 게이팅 제어되는 제2바이폴라트랜지스터(Q2)와, 상기 배터리(BT)의 양단에 병렬로 접속되는 필터용 제1캐패시터(C1) 및 역방향 다이오드(D1)를 갖는 게이팅 제1바이폴라트랜지스터(Q1)와, 상기 제3,5바이폴라트랜지스터(Q3,Q5)의 에미터-콜렉터 접속접과 제4,6바이폴라트랜지스터(Q4,Q6)의 에미터-콜렉터 접속접 사이에 전원전압을 인가하기 위한 제2코일(L2) 및 제2캐패시터(C2)로 구성되고 있다.FIG. 2 is a schematic block diagram of an uninterruptible power supply unit integrated with a charging unit and an inverter unit of the present invention, and FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the uninterruptible power supply unit with an integrated unit of the present invention and a charging unit, as described herein. The device is configured in the form of a bridge and is common between the four third to sixth bipolar transistors Q3 to Q6 and the third and fourth bipolar transistors Q3 and Q4 insulated gate type, each having reverse diodes D2 to D5. A first coil L1 and a battery BT connected in series between the collector stage and the common emitter stage, and a second bipolar transistor Q2 connected in parallel to both ends of the first coil L1 and gated and controlled. And a gating first bipolar transistor Q1 having a filter first capacitor C1 and a reverse diode D1 connected in parallel to both ends of the battery BT, and the third and fifth bipolar transistors Q3 and Q5. Emitter-collector connection A second coil L2 and a second capacitor C2 for applying a power supply voltage between the emitter-collector connection contacts of the fourth and sixth bipolar transistors Q4 and Q6.
이러한 본 발명의 전원장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the power supply of the present invention as follows.
도 2를 도 1과 비교해 보면 본 발명은 충전부와 인버터부가 하나의 충전 및 인버터부(11)로 구성되어 있으며, 도 1에 있는 절환스위치(S2)가 없다. 따라서 상시에는 스위치(S1)가 닫힌 상태를 유지하며, 일체형 충전 및 인버터부(11)가 충전부로 동작하여 배터리부(3)를 충전시킨다. 한편 정전시에는 스위치(S1)가 열린 상태로 바뀌며 일체형 충전 및 인버터부(11)가 인버터로 동작하여 배터리부(3)의 전원으로 부하인 전기기기에 교류전원을 공급한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 교류라인 스위치(S1)는 한 쌍의 싸이리스터(thyristor), 소자(SW1,SW2 ; 이하 "싸이리스터 스위치"라 한다.)로 구성되고, 일체형 충전 및 인버터부(11)는 여섯 개의 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1∼Q6), 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1, Q3∼Q6) 각각에 역방향으로 병렬 연결되는 다섯 개의 다이오우드(D1∼D5) 및 하나의 인덕터(L1)로 구성되며, 인덕터(L2) 및 캐패시터(C2)는 교류필터로 작용하고, 캐패시터(C1)는 직류필터로 작용한다.Comparing FIG. 2 with FIG. 1, in the present invention, the charging unit and the inverter unit are composed of one charging and inverter unit 11, and there is no switching switch S2 in FIG. 1. Therefore, the switch S1 is kept closed at all times, and the integrated charging and inverter part 11 operates as a charging part to charge the battery part 3. On the other hand, during a power failure, the switch S1 is changed to the open state, and the integrated charging and the inverter unit 11 operates as an inverter to supply AC power to the load-loaded electric device as the power source of the battery unit 3. That is, as shown in FIG. 3, the AC line switch S1 is constituted by a pair of thyristors and elements SW1 and SW2 (hereinafter referred to as "thyristor switches"), and an integrated charging and inverter unit. (11) shows six insulation gate bipolar transistors (Q1 to Q6), five diodes D1 to D5 and one inductor (L1) connected in parallel to each other in parallel with the insulation gate bipolar transistors (Q1, Q3 to Q6). ), The inductor L2 and the capacitor C2 act as an AC filter, and the capacitor C1 acts as a DC filter.
그러므로 평상시 즉, 배터리부(3)에 있는 충전용 배터리(BT)의 충전시에는 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q2∼Q6)의 게이트로 인가되는 제어신호에 의해 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q2∼Q6)가 오프되므로 도 4에 도시한 바와 같이 작동한다.Therefore, in normal, i.e., when the rechargeable battery BT in the battery unit 3 is charged, the insulator gate type bipolar transistors Q2 to Q6 are controlled by a control signal applied to the gates of the insulator gate type bipolar transistors Q2 to Q6. Is off, so it works as shown in FIG.
교류라인 스위치(S1)는 온 상태이고, 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q3∼ Q6)는 오프되어 작동하지 않으며 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1)만 온/오프 상태를 반복하게 된다. 따라서 다이오우드(D2∼D5)는 전기기기로 연결되는 전원을 전파정류하는 역할을 수행하게 된다.The AC line switch S1 is in an on state, and the insulated gate type bipolar transistors Q3 to Q6 are not operated and only the insulated gate type bipolar transistor Q1 repeats the on / off state. Therefore, the diodes D2 to D5 perform a full-wave rectification of the power source connected to the electric device.
이 때 직류전압은 교류전압의 21/2배가 되며, 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1)의 온/오프 듀티(duty)비에 의해 배터리부(3)의 배터리(BT) 충전전압을 전파정류 직류전압보다 훨씬 높혀줄 수 있다.At this time, the DC voltage is 2 1/2 times the AC voltage, and the full-wave rectified DC voltage of the battery BT of the battery unit 3 is changed by the on / off duty ratio of the insulated gate bipolar transistor Q1. It can be much higher than the voltage.
절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1)가 오프된 상태에서는 다이오우드(D2∼ D5)에 의해 전파정류 되는 직류전압이 인덕터(L1)를 충전시키는 역할을 하고 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1)가 온 상태가 되면 다이오우드(D2∼D5)에 의한 전파정류 전압과 인덕터(L1)의 충전 전압이 더해져서 배터리(BT)를 충전시킨다.When the insulator gate bipolar transistor Q1 is turned off, the direct current rectified by the diodes D2 to D5 serves to charge the inductor L1, and when the insulator gate bipolar transistor Q1 is turned on. The full-wave rectified voltage by the diodes D2-D5 and the charging voltage of the inductor L1 are added to charge the battery BT.
이것은 직류 승압기(booster converter)의 원리인데, 다이오우드의 전파정류에 의한 배터리 충전시 발생하는 고조파의 문제를 해결할 수 있다. 캐패시터(C1)는 스위칭에 의한 전압 변동을 완화시키는 역할 즉, 직류필터로 작용한다.This is a principle of a DC booster converter, which solves the problem of harmonics generated during battery charging due to full-wave rectification of the diode. Capacitor C1 serves to mitigate voltage variations due to switching, i.e., acts as a direct current filter.
한편 정전시에는 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1, Q2)의 게이트로 인가되는 제어신호에 의해 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q1)는 온되고, 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q2)가 오프되므로 도 5에 도시한 바와 같이 작동한다.On the other hand, in the case of power failure, the insulator gate type bipolar transistor Q1 is turned on by the control signal applied to the gates of the insulator gate type bipolar transistors Q1 and Q2, and the insulator gate type bipolar transistor Q2 is turned off. Works as one.
교류라인 스위치(S1)는 오프 상태로 바뀌고 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q3∼Q6)의 게이트로 인가되는 제어신호에 의해 절연게이터형 바이폴라트랜지스터(Q3∼Q6)이 서로 조합, 작동하여 온/오프되므로 교류전원을 발생시킨다. 이때 다이오드(D2∼D5)는 백투백(back-to-back) 다이오드로서 펄스폭변조(PWM)시 발생될수 있는 역전류를 회생시키는 역할을 하게된다.Since the AC line switch S1 is turned off and the insulated gate type bipolar transistors Q3 to Q6 are combined and operated by a control signal applied to the gates of the insulated gate type bipolar transistors Q3 to Q6, they are turned on and off. Generate AC power. At this time, the diodes D2 to D5 are back-to-back diodes and play a role of regenerating a reverse current which may be generated during pulse width modulation (PWM).
정전상태에서 종료되어 복전이 되면, 즉각적으로 라인 스위치(S1)가 온되고, 충전 및 인버터부(11)의 인버터동작은 종료하고, 방전된 배터리(BT)를 충전시키는 충전부로서 동작을 시작하게 된다.When power recovery is terminated in the power failure state, the line switch S1 is immediately turned on, and the inverter operation of the charging and inverter unit 11 is terminated, and the operation is started as a charging unit for charging the discharged battery BT. .
본 발명은 종래 무정전 전원장치(UPS)와 같은 역할을 수행하면서도 회로의 구성 소자수가 적어 구조가 단순하고, 충전부의 직류승압이 용이하며, 전파정류 충전기의 작동시 발생되는 고조파가 감소되는 등의 효과가 있다. 뿐만 아니라 종래 제품에 비해 생산 단가가 낮고 소형화가 용이하여 경제적인 장점이 있다.The present invention has the same effect as the conventional uninterruptible power supply (UPS), but the number of components of the circuit is simple, the structure is simple, the DC step-up of the charging unit is easy, the harmonics generated during operation of the full-wave rectifier charger is reduced There is. In addition, the production cost is low and easy to miniaturize compared to the conventional product has an economic advantage.
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| KR101493774B1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-02-23 | 주식회사 오키 | Power Converter including Bidirectional Bypass Switching Circuit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05260685A (en) * | 1992-03-12 | 1993-10-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Uninterruptible power supply equipment |
| JPH0759274A (en) * | 1993-08-12 | 1995-03-03 | Shinano Denki Kk | Uninterruptible power supply device |
| JPH09308134A (en) * | 1996-05-07 | 1997-11-28 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Uninterruptible power supply unit |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05260685A (en) * | 1992-03-12 | 1993-10-08 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Uninterruptible power supply equipment |
| JPH0759274A (en) * | 1993-08-12 | 1995-03-03 | Shinano Denki Kk | Uninterruptible power supply device |
| JPH09308134A (en) * | 1996-05-07 | 1997-11-28 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Uninterruptible power supply unit |
| KR19980043816U (en) * | 1996-12-26 | 1998-09-25 | 신창식 | Uninterruptible power supply |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10158319B2 (en) | 2016-07-18 | 2018-12-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power supply system |
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