問題
通信システムに用いられる無停電交流電源装置(UPS)の基本的な構成要素は、( )である。
- 整流装置及びスイッチングレギュレータ
- 整流装置、コンバータ及び蓄電池
- 整流装置、インバータ及び蓄電池
- 太陽電池、コンバータ及び蓄電池
- ブースタコンバータ及びスイッチングレギュレータ
解答
3
※整流装置とコンバータは同義語なので2は誤り。
解説
無停電電源装置(UPS)
無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply)とは、英語名からUPSとも言い、電力の停電時にバッテリーから電力を供給する装置のことを言います。
※バッテリーのことを二次電池や蓄電池、単に電池などとも言います。
UPSとは、電源装置の一種で、二次電池など電力を蓄積する装置を内蔵し、外部からの電力供給が途絶えても一定時間決められた出力で外部に電力を供給することができる装置のこと。
一般的には、通常の商用電源（家庭用の100V交流電源など）に接続して給電を受け、同じ規格の電力を外部に供給する装置を意味する。コンピュータなどの電気機械をUPSを介して電源に接続することにより、停電が起きても暫くの間稼働を続けることができ、また、落雷などによる電源の瞬断や一時的な電圧低下などの影響を回避することができる。
UPS（無停電電源装置）とは - IT用語辞典 e-Words
UPSの構成
代表的なUPSの構成として、下記の2つがあります。
- 常時商用給電方式
通常時は商用電源を直接供給し、停電時にバッテリー給電のルートに切り替える方法。停電時に商用給電からバッテリー給電へ切り替えるために、瞬断が発生する。 - 常時インバータ給電方式
通常時もコンバータ～バッテリー～インバータのルートを介して給電する方式。停電時も瞬断が発生せずに電源供給を継続できる。
コンバータとインバータ
バッテリー(つまり電池)は直流の電圧しか扱えません。一方、商用電源は交流の電圧です。
そのため、バッテリーへ充電する際、またバッテリーから負荷へ電源を供給する際には、直流と交流の電圧を変換する必要があります。
交流→直流への変換器を整流器、直流→交流への変換器をインバータと言います。
まとめると、下記の通りです。
- 交流→直流への変換器：整流器、AC/DCコンバータという。
- 直流→交流への変換器：DC/ACインバータ、または単にインバータという。PWM制御方式が一般的に使われる。