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》 電源事典 4-3 各方式の動作原理及び特徴 ![]() 図4.2 常時商用方式 ● 動作原理および特徴
・通常時は、サージ保護回路やノイズフィルターなどを通じて、一般商用交流をそのまま出力し、バッテリーは充電器により充電されています。 また、インバータは停止しているので余計な電力を消費しません。 ・停電を検知すると、切替えスイッチがインバータ側に切替わり、インバータによってバッテリーからの直流電力を交流に変換して出力します。 ・切替え時間が5msec〜10msec程度発生します。 ・通常運転時は商用交流をそのまま出力しており、使用する回路も少なくなるので、消費電力が小さく、小型で低価格となります。 ・出力には、商用交流の変動がそのまま出てしまいます。 ・停電時の出力電圧は、矩形波のタイプのものが多いです。 ■ 常時インバータ方式 ![]() 図4.3 常時インバータ方式 ● 動作原理および特徴
・通常時は、整流器によって商用交流を直流に変換し、インバータによって再び交流に変換して出力しています。 停電時は、バッテリーの直流をインバータによって交流変換しています。 よって通常時、停電時においてもインバータによって給電しています。 ・バッテリーへの切替えは無瞬断で行なうことができるので、出力がとぎれることはありません。 ・商用入力からのノイズをカットし、入力に変動があっても出力電圧・周波数は一定のままです。 ・常時インバータが稼動しているので、UPS自体の消費電力が大きくなります。 ・使用する回路が増えるので、複雑となり、値段も高価となります。 ● 良し悪し 停電対策としてのあらゆる電源障害に対処しようとするならば、この常時インバータ方式でないと意味がないと言っても過言ではありません。 しかし、装置が大きくなり価格も飛躍的に高くなります。 1KW容量では、安くても5万円〜8万円程になります。ニプロンの2G-2E方式は、この常時インバータ方式と同じ程度にあらゆる電源障害に有効ですが、 どうしても機器毎の対応となります。そのため安価でトータルなバックアップシステムとしては別項5-2-2に提案をまとめています。 ■ラインインタラクティブ方式 ![]() 図4.4 ラインインタラクティブ方式 ● 動作原理および特徴
■ パワーマルチプロセッシング方式・常時商用方式を改良したもので、AVR(Automatic VoltageRegulator:電圧補正回路)が付け加えられています。 AVRのトランスのタップを切替えることにより、入力電圧の変動(80V〜120V位まで)があっても出力電圧を一定に保ちます。 ・電圧補正機能により、電圧変動による無駄なバッテリー放電を防止します。 ・通常時においてもインバータに給電しているので、切替え時間が4msec程度となり、常時商用方式に比べて若干短くなっています。 ・停電時の電源出力は、ノイズフィルターで歪みの少ない正弦波出力を得ているものが多いです。 ・トランスを内蔵しているので、大型で重量も大きくなります。 ● 良し悪し この方式は入力電圧の状態を停電か否かで検出しているため、実際は停電ではなくても入力電圧の波形歪(電鉄系の電源ではインバータ等の関係で波形歪が多く大きい)を停電検出回路が誤認識し、停電と判断してバックアップ処理へ移行するため、負荷のパソコンにシャットダウン命令を出して停めてしまう弊害例をよく経験します。 そのため業務が停止しサービスマンが呼び出されたり、調査に多大な時間が費やされます。 これに対してニプロンの2G-2Eノンストップ電源は全く影響ありません。 UPSからニプロンのノンストップ電源に替えて解決した例も多くありますので、安価なUPSにはご用心して下さい。 逆に無い方が安心と言う事もあります。 ![]() 図4.5 パワーマルプロセッシング方式 ● 動作原理および特徴
・ラインインタラクティブ方式の、電圧補正回路をトランスではなく、電子回路で構成した方式となっています。 ・入力電圧が低いときは昇圧回路によって昇圧変換され、入力電圧が高いときは降圧回路によって降圧変換するので、出力電圧を一定に保つことができます。(入力電圧範囲:80〜144V) ・バッテリーへの切替えは無瞬断で行なえます。 ・常時インバータ方式に比べ、高効率で小型、軽量となっています。 ● 良し悪しこれも常時インバータ方式と異なり、停電時のみ停電を検出し、短時間バックアップが目的の切替方式のため、ラインインタラクティブ方式と同様、波形歪等による誤動作でコンピュータが停止する問題があります。 ■ UPS比較表 ![]() 表4.1 UPS方式特徴比較表1 ![]() 表4.2 UPS方式特徴比較表2 ![]() 表4.3 UPS方式特徴比較表3 何故UPSが必要でしょうか?
・今迄の説明から、もしUPSを入れるならば絶対安心な常時 インバータ方式の物が必要です。 しかし、それには高額で大きなスペースが必要です。 停電が少ない日本で、それも短時間バックアップにそれ程大きい投資が必要かとの疑問が残ります。 ・負荷となる機器はコンピュータを始めとし、ほとんど全ての機器はスイッチング電源を使用し、直流にして使用しています。 高価になるインバータを用いてわざわざ波形歪のない交流を作る必要があるのでしょうかとニプロンは疑問を持ち続けています。 |
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