CN102593910A - 一种不间断电源 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种不间断电源,包括:整流电路、第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第一电池组E1、第二电池组E2、第一二极管D7、第二二极管D8、第一电感L1和第二电感L2.使用一个开关管与两个双向晶闸管,构成新的电池充电电路,给电池充电;通过将电池充电电路与PFC电路实现器件复用,可以提高电路元件使用效率,减小电路规模,降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种不间断电源。
背景技术
在线式不间断电源(Uninterruptible Power System,UPS)已广泛应用于各种供电场合,这种UPS电路一般包括三部分:第一部分是交流转直流的交直流转换电路;第二部分是直流转交流的逆变电路;第三部分是将电池电压转换成第二部分所需直流电压的直流转直流电路。
UPS一般要求输出N线(N线即零线)和输入N线贯通。由于模块化UPS的兴起,带来了并机共用电池组的需求。单电池拓扑较难满足并机共用电池组的需求,双电池拓扑则非常便于实现共用电池的功能。
UPS产品为提高产品竞争力,一方面提供更多的功能与更高的性能,并且还需要降低成本。基于这一需求,进行元器件的复用不仅可以降低成本、减小体积,还可以提高系统可靠性。因此电池升压电路与功率因数校正(PowerFactor Correction,PFC)电路实现元器件复用的电路已有很多。传统的双电池双增压(boost)PFC拓扑的电池充电电路需要单独设计,电路元件使用率较低,电路规模也较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种不间断电源,用于提高电路元件使用效率,减小电路规模。
一种不间断电源,包括:第一功率因数校正PFC电路;第一功率因数校正PFC电路包括:
整流电路、第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第一电池组E1、第二电池组E2、第一二极管D7、第二二极管D8、第一电感L1和第二电感L2,其中,第一开关管Q1、第二开关管Q2以及第三开关管Q3均为绝缘栅型场效应管MOSFET,或者为绝缘栅双极型晶体管IGBT,其中任一开关管均包含三个连接端:第一端,第二端,第三端,若该开关管为MOSFET,则第一端为漏极,第二端为源极,第三端为栅极,或者,若该开关管为IGBT,则第一端为集电极,其第二端为发射极,第三端为栅极;
所述整流电路包括:串联的第一整流元件D1与第二整流元件D2,所述第一整流元件D1的阳极与所述第二整流元件D2的阴极相连于第一节点,所述第一节点为所述第一PFC电路的输入端,接交流电源的火线L,所述第一整流元件D1的阴极作为所述整流电路的输出正极,所述第二整流元件D2的阳极作为所述整流电路的输出负极;
所述的第一开关管Q1跨接于所述整流电路的输出正极与输出负极之间,所述第一开关管Q1的第一端接所述整流电路的输出正极,所述第一开关管Q1的第二端接所述整流电路的输出负极;
所述第一双向晶闸管的一端与所述第一电池组E1的正极相连,所述第一双向晶闸管的另一端连接所述整流电路的输出正极,所述第二双向晶闸管的一端与所述第二电池组E2的负极相连,所述第二双向晶闸管的另一端连接至所述整流电路的输出负极;
所述第一电池组E1的负极与所述第二电池组E2的正极连接于第二节点,所述第二节点接所述交流电源的零线(N);
所述第一电感L1的一端与所述第一二极管D7的阳极,以及所述第二开关管Q2的第一端相连接于一点,所述第一电感L1的另一端接所述整流电路的输出正极,所述第一二极管D7的阴极为所述第一PFC电路的输出正极,所述第二开关管Q2的第二端接所述交流电源的零线(N);
所述第二电感L2的一端与所述第二二极管D8的阴极,以及所述第三开关管Q3的第二端相连接于一点,所述第二电感L2的另一端接所述整流电路的输出负极,所述第二二极管D8的阳极为所述第一PFC电路的输出负极,所述第三开关管Q3的第一端接所述交流电源的零线(N)。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:使用一个开关管与两个双向晶闸管,构成新的电池充电电路,给电池充电;通过将电池充电电路与PFC电路实现器件复用,可以提高电路元件使用效率,减小电路规模,降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例电路结构示意图;
图2为本发明实施例电路结构示意图;
图3为本发明实施例电路结构示意图;
图4为本发明实施例电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,本发明实施例中在器件的前面加了“第一”、“第二”等编号,其只是为了区分相同的功能器件,不作其他限定,不应理解为对本发明实施例的限定。
本发明实施例提供了一种不间断电源,包括:第一功率因数校正PFC电路;如图1所示,第一功率因数校正PFC电路包括:
整流电路、第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第一电池组E1、第二电池组E2、第一二极管D7、第二二极管D8、第一电感L1和第二电感L2,其中,第一开关管Q1、第二开关管Q2以及第三开关管Q3均为绝缘栅型场效应管MOSFET,或者为绝缘栅双极型晶体管IGBT,其中任一开关管均包含三个连接端:第一端,第二端,第三端,若该开关管为MOSFET,则第一端为漏极,第二端为源极,第三端为栅极,或者,若该开关管为IGBT,则第一端为集电极,其第二端为发射极,第三端为栅极;
所述整流电路包括:串联的第一整流元件D1与第二整流元件D2,所述第一整流元件D1的阳极与所述第二整流元件D2的阴极相连于第一节点,所述第一节点为所述第一PFC电路的输入端,接交流电源的火线L,所述第一整流元件D1的阴极作为所述整流电路的输出正极,所述第二整流元件D2的阳极作为所述整流电路的输出负极;
所述的第一开关管Q1跨接于所述整流电路的输出正极与输出负极之间,所述第一开关管Q1的第一端接所述整流电路的输出正极,所述第一开关管Q1的第二端接所述整流电路的输出负极;
所述第一双向晶闸管的一端与所述第一电池组E1的正极相连,所述第一双向晶闸管的另一端连接所述整流电路的输出正极,所述第二双向晶闸管的一端与所述第二电池组E2的负极相连,所述第二双向晶闸管的另一端连接至所述整流电路的输出负极;
所述第一电池组E1的负极与所述第二电池组E2的正极连接于第二节点,所述第二节点接所述交流电源的零线(N);
所述第一电感L1的一端与所述第一二极管D7的阳极,以及所述第二开关管Q2的第一端相连接于一点,所述第一电感L1的另一端接所述整流电路的输出正极,所述第一二极管D7的阴极为所述第一PFC电路的输出正极,所述第二开关管Q2的第二端接所述交流电源的零线(N);
所述第二电感L2的一端与所述第二二极管D8的阴极,以及所述第三开关管Q3的第二端相连接于一点,所述第二电感L2的另一端接所述整流电路的输出负极,所述第二二极管D8的阳极为所述第一PFC电路的输出负极,所述第三开关管Q3的第一端接所述交流电源的零线(N)。
可选地,所述第一整流元件D1和所述第二整流元件D2均为晶闸管,或者均为MOSFET与二极管串联的器件。
所述第一双向晶闸管包括反向并联的第三电开关D3和第五电开关D5、所述第二双向晶闸管包括反向并联的第四电开关D4和第六电开关D6那么第一PFC电路具体为:
上述第三电开关D3的阴极、第五电开关D5的阳极以及第一电池组E1的正极相连;第三电开关D3的阳极与第五电开关D5的阴极相连,并连接至整流器输出正极;
上述第四电开关D4的阳极、第六电开关D6的阴极以及第二电池组E2的负极相连;第四电开关D4的阴极与第六电开关D6的阳极相连,并连接至整流器输出负极。
本发明实施例使用一个开关管与两个双向晶闸管,构成新的电池充电电路,给电池充电;通过将电池充电电路与PFC电路实现器件复用,可以提高电路元件使用效率,减小电路规模,降低成本。使用电给电池充电,相对于从母线取电给电池充电,少了一次能量转换,有更高的效率。
可选地,上述第一功率因数校正电路中的电开关为:晶闸管,或者为:由绝缘栅型场效应管MOSFET与二极管串联得到的器件。本发明实施例中的图1至4均示意为晶闸管,不应理解为对本发明实施例的限定。
可选地,上述第一功率因数校正电路中,第三电开关D3和第五电开关D5为一个双向晶闸管、第四电开关D4和第六电开关D6为一个双向晶闸管。本发明实施例中的图1至4均示意为两个反向并联的晶闸管来代替双向晶闸管,属于同功能电路替换因此图示不应理解为对本发明实施例的限定。
可选地,上述第一功率因数校正电路中,开关管为:绝缘栅型场效应管(Metal Oxide Semiconductor FET,MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT);上述绝缘栅型场效应管MOSFET和绝缘栅双极型晶体管IGBT均包含三个连接端:第一端,第二端,第三端;若开关管为MOSFET,则第一端为MOSFET的漏极,第二端为MOSFET的源极,第三端为MOSFET的栅极;若开关管为IGBT,则第一端为IGBT的集电极,其第二端为IGBT的发射极,第三端为IGBT的栅极。本发明实施例中的图1至4均示意为MOSFET,不应理解为对本发明实施例的限定。
进一步地,上述第一功率因数校正电路可以还包括:第一电容C1、第二电容C2;
上述第一电容C1的正极与第一二极管D7的阴极相接,第一电容C1的负极接交流电源的零线(N);
上述第二电容C2的负极与第二二极管D8的阳极相接,第一电容C1的正极接交流电源的零线(N)。
如图1所示的第一功率因数校正电路,输入接交流电源的火线或零线。在交流电源正半周时,D1开通。L1、Q2、D7、C1构成PFC的boost电路,实现整流,交流电源给C1充电。Q3、L2、D8、D4、E2、Q1构成CHARGER的boost-buck(升降压)电路,交流电源给电池E2充电。整流电路与充电电路相互独立。图1至4中黑点处表示两线连接。其他交叉部分没有黑点并不表示相连。需要说明的在本发明实施例中电开关D保持常开或者常闭可以由人为控制,全文中“开”是断开的意思,“闭”是闭合的意思即接通。以下就图1所示第一功率因数校正电路的电流方向进行说明如下:
交流电源工作正半周(即火线电压高于零线电压),D1保持常开,D2保持常闭。
整流电路:
Q2开通时电流流向:L-D1-L1-Q2-N;
Q2关断时电流流向:L-D1-L1-D7-C1-N;
充电电路:
Q1开通时电流流向:L-D1-Q1-L2-Q3-N;
Q1关断时电流流向:L2-Q3-E2-D4;
交流电源工作负半周(即火线电压低于零线电压),D2保持常开,D1保持常闭。
整流电路:
Q3开通时电流流向:N-Q3-L2-D2-L;
Q3关断时电流流向:N-C2-D8-L2-D2-L;
充电电路:
Q1开通时电流流向:N-Q2-L1-Q1-D2-L;
Q1关断时电流流向:L1-D3-E1-Q2;
可选地,如图2所示,若上述不间断电源为三相交流电源(如图2所示的A\B\C三相交流电源AC),上述不间断电源还包括:第二PFC电路和第三PFC电路;所述第二PFC电路和所述第三PFC电路以及所述第一PFC电路的输入端分别接所述三相交流电源的火线(L),所述第二PFC电路和所述第三PFC电路的输出正极与所述第一PFC电路的输出正极连接,所述第二PFC电路和所述第三PFC电路的输出负极与所述第一PFC电路的输出负极连接;所述第二PFC电路和所述第三PFC电路与所述第一PFC电路共用所述第一电池组E1以及所述第二电池组E2。后续实施例将结合图2对此就此作更详细的说明。
需要说明的是,图2中第二PFC电路和第三PFC电路可以与图1所示的PFC电路相同,然后复用电池组,也可以与图1所示PFC电路不同,图2给出的示例为不同的情况,需要说明的是与图1所示PFC电路不同的PFC电路可以是任意现有技术中的PFC电路本发明实施例对此不予限定,现有技术中的PFC电路并不限于图2中所示的PFC电路的连接关系;所述第三PFC电路与所述第一PFC电路相同;或所述第三PFC电路与所述第二PFC电路相同。该与图1的PFC电路不同的PFC具体包括:
第二整流电路、第二五电开关D25、第二六电开关D26、第二一开关管Q21,第二二开关管Q22、第二七二极管D27、第二八二极管D28、第二一电感L21、第二二电感L22;第一开关管Q1、第二一开关管Q21以及第二二开关管Q22均为绝缘栅型场效应管MOSFET,或者为绝缘栅双极型晶体管IGBT,其中任一开关管均包含三个连接端:第一端,第二端,第三端,若该开关管为MOSFET,则第一端为漏极,第二端为源极,第三端为栅极,或者,若该开关管为IGBT,则第一端为集电极,其第二端为发射极,第三端为栅极;所述第二五电开关D25和第二六电开关D26均为晶闸管,或者均为MOSFET与二极管串联的器件;
所述第二整流电路包括:串联的第二一整流元件D21与第二二整流元件D22,所述第二一整流元件D21的阳极与第二二整流元件D22的阴极相连作为所述第二PFC电路的输入端,接交流电源的火线(L),所述第第二一整流元件D21的阴极作为所述第二整流电路的输出正级,所述第二二整流元件D22的阳极作为所述第二整流电路的输出负级;
所述第二五电开关D25的一端与第一电池组E1的正极相连,所述第二五电开关D25的另一端连接所述第二整流电路的输出正极;所述第二六电开关D26的一端与所述第二电池组E2的负极相连,所述第二六电开关D26的另一端连接至所述整流电路的输出负极;
所述第二一电感L21的一端与所述第二七二极管D27的阳极以及所述第二一开关管Q21的第一端连接与一点,所述第二一电感L21的另一端连接所述第二整流电路的输出正极,所述第二七二极管D27的阴极为所述第二PFC电路的输出正极,所述第二一开关管Q21的第二端接交流电源的零线(N);
所述第二二电感L22的一端与所述第二八二极管D28的阴极,以及所述第二二开关管Q22的第二端连接于一点,所述第二二电感L22的另一端接所述第二整流电路的输出负极,所述第二八二极管D28的阳极为所述第二PFC电路的输出负极,所述第二二开关管Q22的第一端接所述交流电源的零线(N)。
进一步地,所述第二PFC电路还包括:第二一电容C21、第二二电容C22;所述第二一电容C21的正极与所述第二七二极管D27的阴极相接,所述第二一电容C21的负极接所述交流电源的零线(N);所述第二二电容C22的负极与所述第二七二极管D27的阳极相接,所述第二二电容C22的正极接所述交流电源的零线(N)。
本实施例中输入分别接三相交流电源的火线或零线,独立控制的三相PFC由三套单相PFC并联构成,输出母线接到一起,共用电池组。在图2所示的PFC电路中,上面的一相集成有充电电路与图1所示PFC电路相同,中间和下面的两相PFC没有集成充电电路,可以采用任意的PFC电路。三相相互独立工作,整流电路工作原理相同。A相的充电电路独立,电流方向以A相为例:
交流电源工作正半周,D11保持常开,D12保持常闭。
整流电路:
Q11开通时电流流向:A-D11-L11-Q11-N;
Q11关断时电流流向:A-D11-L11-D17-C11-N;
充电电路:
Q10开通时电流流向:A-D11-Q10-L12-Q12-N;
Q10关断时电流流向:L12-Q12-N-E2-D14;
交流电源工作负半周,D12保持常开,D11保持常闭。
整流电路:
Q12开通时电流流向:N-Q12-L12-D12-A;
Q12关断时电流流向:N-C12-D18-L12-D12-A;
充电电路:
Q10开通时电流流向:N-Q11-L11-Q10-D12-A;
Q10关断时电流流向:L11-D13-E11-N-Q11;
图2所示的中路和下路的PFC电路中,标号D21~D26的是电开关,标号为Q21~Q23的是开关管,标号为L1~L2的为电感,标号为C21~C22的为电容。图2所示的上路PFC电路与图1所示相同,只是修改了标号,其中D11~D16的是电开关,标号为Q11~Q13的是开关管,标号为L11~L12的为电感,标号为C11~C12的为电容。
本发明实施例使用一个开关管与两个双向晶闸管,构成新的电池充电电路,给电池充电;通过将电池充电电路与PFC电路实现器件复用,可以提高电路元件使用效率,减小电路规模,降低成本。使用市电(交流输入电)给电池充电,相对于从母线取电给电池充电,少了一次能量转换,有更高的效率。
可选地,如图3所示的A\B\C三相交流电源AC,上述另外两个PFC电路中至少有一个为权利要求1上述的PFC电路。后续实施例将结合图3就此作更详细说明。三个PFC电路分别接三相交流电源的火线或零线,独立控制的三相PFC由三套单相PFC并联构成,输出母线接到一起,共用电池组。三相独立工作,一次会有两路正Boost和一路负Boost或者两路负Boost和一路正Boost同时工作。每相的充电电路均可独立工作,相互不干涉。三相相互独立工作,工作原理相同,以A相为例:
交流电源工作正半周,D11保持常开,D12保持常闭。
整流电路:
Q11开通时电流流向:A-D11-L11-Q11-N;
Q11关断时电流流向:A-D11-L11-D17-C11-N;
充电电路:
Q10开通时电流流向:A-D11-Q10-L12-Q12-N;
Q10关断时电流流向:L12-Q12-N-E2-D14;
交流电源工作负半周,D12保持常开,D11保持常闭。
整流电路:
Q12开通时电流流向:N-Q12-L12-D12-A;
Q12关断时电流流向:N-C12-D18-L12-D12-A;
充电电路:
Q10开通时电流流向:N-Q11-L11-Q10-D12-A;
Q10关断时电流流向:L11-D13-E11-N-Q11;
图3所示的上中路和下路的PFC电路均与图1所示相同,只是修改了标号,其中D11~D16、D21~D26、D31~D36的是电开关,标号为Q11~Q13、Q21~Q23、Q31~Q33的是开关管,标号为L11~L12、L21~L22、L31~L32的为电感,标号为C11~C12、C21~C22、C31~C32的为电容。
本发明实施例使用一个开关管与两个双向晶闸管,构成新的电池充电电路,给电池充电;通过将电池充电电路与PFC电路实现器件复用,可以提高电路元件使用效率,减小电路规模,降低成本。使用电给电池充电,相对于从母线取电给电池充电,少了一次能量转换,有更高的效率。
可选地,若上述交流电源为三相交流电源(如图4所示的A\B\C三相交流电源AC),第一功率因数校正电路改变为:
其单相整流器改为三相整流器,三相整流器包括:第一电开关D1、第二电开关D2、第四一电开关D41、第四二电开关D42、第四三电开关D43、第四四电开关D44;上述第一电开关D1的阳极与第二电开关D2的阴极相连,相连点接三相交流电源的一相(A相);上述第四一电开关D41的阳极与第四二电开关D42的阴极相连,相连点接三相交流电源的一相(B相);上述第四三电开关D43的阳极与第四四电开关D44的阴极相连,相连点接三相交流电源的一相C相);上述第一电开关D1的阴极、第四一电开关D41的阴极以及第四三电开关D43的阴极三点相连,其为三相整流器的输出正极;上述第二电开关D2的阳极、第四二电开关D42的阳极以及第四四电开关D44的阳极三点相连,其为三相整流器的输出负极。即:相比于图1所示的第一功率因数校正电路,本实施例的第一功率因数校正电路还包括:第四一电开关D41、第四二电开关D42、第四三电开关D43、第四四电开关D44;上述第四一电开关D41的阳极与第四二电开关D42的阴极相连,构成整流器;第四一电开关D41的阴极作为整流器的输出正极;第四二电开关D42的阳极作为整流器的输出负极;第四一电开关D41与第四二电开关D42相连的连接点作为整流器的输入,接三相交流电源的火线(L)或零线(N);上述第四三电开关D43的阳极与第四四电开关D44的阴极相连,构成整流器;第四三电开关D43的阴极作为整流器的输出正极;第四四电开关D44的阳极作为整流器的输出负极;第四三电开关D43与第四四电开关D44相连的连接点作为整流器的输入,接三相交流电源的火线(L)或零线(N)。后续实施例将结合图4就此作更详细说明。本实施例的PFC电路输入分别接三相交流电源的火线和零线,交流电源输入经过三相全桥整流后送给一套PFC电路,该PFC电路除整流电路部分以外其他与图1所示电路结构相同。整流电路可以同时两相工作,但在给电池充电时,只能有一相交流电源参与整流,给母线供电。三相输入,各相电路工作原理相同。对于两相同时参与整流,电池充电电路不工作,具体为:同一时刻,三相交流电源中,电压最大值所在相与电压最小值所在相参与整流工作。以电压最大值为A相,电压最小值为B相为例:
D1、D42保持常开,D2、D41、D43、D44保持常闭。
A相整流:
Q2开通时电流流向:A-D1-L1-Q2-N;
Q2关断时电流流向:A-D1-L1-D11-C1-N;
B相整流:
Q3开通时电流流向:N-Q3-L2-D42-B;
Q3关断时电流流向:N-C2-D12-L2-D42-B;
对于单相参与整流,电池充电电路工作,以为A相为例:
A相正半周,D1保持常开,D2、D41、D42、D43、D44保持常闭。
整流电路:
Q2开通时电流流向:A-D1-L1-Q2-N;
Q2关断时电流流向:A-D1-L1-D11-C1-N;
充电电路:
Q1开通时电流流向:A-D1-Q1-L2-Q3-N;
Q1关断时电流流向:L2-Q3-N-E2-D8;
A相负半周,D2保持常开,D1、D41、D42、D43、D44保持常闭。
整流电路:
Q3开通时电流流向:N-Q3-L2-D2-A;
Q3关断时电流流向:N-C2-D12-L2-D2-A;
充电电路:
Q1开通时电流流向:N-Q2-L1-Q1-D2-A;
Q1关断时电流流向:L1-D7-E1-N-Q2。
本发明实施例使用一个开关管与两个双向晶闸管,构成新的电池充电电路,给电池充电;通过将电池充电电路与PFC电路实现器件复用,可以提高电路元件使用效率,减小电路规模,降低成本。使用电给电池充电,相对于从母线取电给电池充电,少了一次能量转换,有更高的效率。
值得注意的是,以上仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种不间断电源,其特征在于,包括:第一功率因数校正PFC电路,所述第一PFC电路包括:
整流电路、第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第一电池组(E1)、第二电池组(E2)、第一二极管(D7)、第二二极管(D8)、第一电感(L1)和第二电感(L2),其中,第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)以及第三开关管(Q3)均为绝缘栅型场效应管MOSFET,或者为绝缘栅双极型晶体管IGBT,其中任一开关管均包含三个连接端:第一端,第二端,第三端,若该开关管为MOSFET,则第一端为漏极,第二端为源极,第三端为栅极,或者,若该开关管为IGBT,则第一端为集电极,其第二端为发射极,第三端为栅极;
所述整流电路包括:串联的第一整流元件(D1)与第二整流元件(D2),所述第一整流元件(D1)的阳极与所述第二整流元件(D2)的阴极相连于第一节点,所述第一节点为所述第一PFC电路的输入端,接交流电源的火线(L),所述第一整流元件(D1)的阴极作为所述整流电路的输出正极,所述第二整流元件(D2)的阳极作为所述整流电路的输出负极;
所述的第一开关管(Q1)跨接于所述整流电路的输出正极与输出负极之间,所述第一开关管(Q1)的第一端接所述整流电路的输出正极,所述第一开关管(Q1)的第二端接所述整流电路的输出负极;
所述第一双向晶闸管的一端与所述第一电池组(E1)的正极相连,所述第一双向晶闸管的另一端连接所述整流电路的输出正极,所述第二双向晶闸管的一端与所述第二电池组(E2)的负极相连,所述第二双向晶闸管的另一端连接至所述整流电路的输出负极;
所述第一电池组(E1)的负极与所述第二电池组(E2)的正极连接于第二节点,所述第二节点接所述交流电源的零线(N);
所述第一电感(L1)的一端与所述第一二极管(D7)的阳极,以及所述第二开关管(Q2)的第一端相连接于一点,所述第一电感(L1)的另一端接所述整流电路的输出正极,所述第一二极管(D7)的阴极为所述第一PFC电路的输出正极,所述第二开关管(Q2)的第二端接所述交流电源的零线(N);
所述第二电感(L2)的一端与所述第二二极管(D8)的阴极,以及所述第三开关管(Q3)的第二端相连接于一点,所述第二电感(L2)的另一端接所述整流电路的输出负极,所述第二二极管(D8)的阳极为所述第一PFC电路的输出负极,所述第三开关管(Q3)的第一端接所述交流电源的零线(N)。
2.根据权利要求1所述的不间断电源,其特征在于,所述第一整流元件(D1)和所述第二整流元件(D2)均为晶闸管,或者均为MOSFET与二极管串联的器件。
3.根据权利要求1所述的不间断电源,其特征在于,所述第一PFC电路还包括:
第一电容(C1)、第二电容(C2);
所述第一电容(C1)的正极与所述第一二极管(D7)的阴极相接,所述第一电容(C1)的负极接所述交流电源的零线(N);
所述第二电容(C2)的负极与所述第二二极管(D8)的阳极相接,所述第一电容(C1)的正极接所述交流电源的零线(N)。
4.根据权利要求1至3任一所述的不间断电源,其特征在于,当所述交流电源为三相交流电源时,所述不间断电源还包括:第二PFC电路和第三PFC电路;
所述第二PFC电路和所述第三PFC电路以及所述第一PFC电路的输入端分别接所述三相交流电源的火线(L),所述第二PFC电路和所述第三PFC电路的输出正极与所述第一PFC电路的输出正极连接,所述第二PFC电路和所述第三PFC电路的输出负极与所述第一PFC电路的输出负极连接;
所述第二PFC电路和所述第三PFC电路与所述第一PFC电路共用所述第一电池组(E1)以及所述第二电池组(E2)。
5.根据权利要求4所述的不间断电源,其特征在于,
所述第二PFC电路与所述第一PFC电路相同;
或所述第二PFC电路包括:
第二整流电路、第二五电开关(D25)、第二六电开关(D26)、第二一开关管(Q21),第二二开关管(Q22)、第二七二极管(D27)、第二八二极管(D28)、第二一电感(L21)、第二二电感(L22);第一开关管(Q1)、第二一开关管(Q21)以及第二二开关管(Q22)均为绝缘栅型场效应管MOSFET,或者为绝缘栅双极型晶体管IGBT,其中任一开关管均包含三个连接端:第一端,第二端,第三端,若该开关管为MOSFET,则第一端为漏极,第二端为源极,第三端为栅极,或者,若该开关管为IGBT,则第一端为集电极,其第二端为发射极,第三端为栅极;所述第二五电开关(D25)和第二六电开关(D26)均为晶闸管,或者均为MOSFET与二极管串联的器件;
所述第二整流电路包括:串联的第二一整流元件(D21)与第二二整流元件(D22),所述第二一整流元件(D21)的阳极与第二二整流元件(D22)的阴极相连作为所述第二PFC电路的输入端,接交流电源的火线(L),所述第第二一整流元件(D21)的阴极作为所述第二整流电路的输出正级,所述第二二整流元件(D22)的阳极作为所述第二整流电路的输出负级;
所述第二五电开关(D25)的一端与第一电池组(E1)的正极相连,所述第二五电开关(D25)的另一端连接所述第二整流电路的输出正极;所述第二六电开关(D26)的一端与所述第二电池组(E2)的负极相连,所述第二六电开关(D26)的另一端连接至所述整流电路的输出负极;
所述第二一电感(L21)的一端与所述第二七二极管(D27)的阳极以及所述第二一开关管(Q21)的第一端连接与一点,所述第二一电感(L21)的另一端连接所述第二整流电路的输出正极,所述第二七二极管(D27)的阴极为所述第二PFC电路的输出正极,所述第二一开关管(Q21)的第二端接交流电源的零线(N);
所述第二二电感(L22)的一端与所述第二八二极管(D28)的阴极,以及所述第二二开关管(Q22)的第二端连接于一点,所述第二二电感(L22)的另一端接所述第二整流电路的输出负极,所述第二八二极管(D28)的阳极为所述第二PFC电路的输出负极,所述第二二开关管(Q22)的第一端接所述交流电源的零线(N)。
6.根据权利要求5所述的不间断电源,其特征在于,所述第二PFC电路还包括:
第二一电容(C21)、第二二电容(C22);
所述第二一电容(C21)的正极与所述第二七二极管(D27)的阴极相接,所述第二一电容(C21)的负极接所述交流电源的零线(N);
所述第二二电容(C22)的负极与所述第二七二极管(D27)的阳极相接,所述第二二电容(C22)的正极接所述交流电源的零线(N)。
7.根据权利要求5或6所述的不间断电源,其特征在于,所述第三PFC电路与所述第一PFC电路相同;或所述第三PFC电路与所述第二PFC电路相同。
8.根据权利要求1至3任一所述的不间断电源,其特征在于,当所述不间断电源为三相交流电源时,所述第一PFC电路还包括:
第四一电开关(D41)、第四二电开关(D42)、第四三电开关(D43)、第四四电开关(D44);
所述第四一电开关(D41)的阳极与第四二电开关(D42)的阴极相连,构成整流器;第四一电开关(D41)的阴极作为整流器的输出正极;第四二电开关(D42)的阳极作为整流器的输出负极;第四一电开关(D41)与第四二电开关(D42)相连的连接点作为整流器的输入,接三相交流电源的火线(L)或零线(N);
所述第四三电开关(D43)的阳极与第四四电开关(D44)的阴极相连,构成整流器;第四三电开关(D43)的阴极作为整流器的输出正极;第四四电开关(D44)的阳极作为整流器的输出负极;第四三电开关(D43)与第四四电开关(D44)相连的连接点作为整流器的输入,接三相交流电源的火线(L)或零线(N)。
9.根据权利要求1至5任意一项所述功率因数校正电路,其特征在于,
所述第一双向晶闸管包括反向并联的第三电开关(D3)和第五电开关(D5)、所述第二双向晶闸管包括反向并联的第四电开关(D4)和第六电开关(D6);
所述第三电开关(D3)的阴极、第五电开关(D5)的阳极以及第一电池组(E1)的正极相连;第三电开关(D3)的阳极与第五电开关(D5)的阴极相连,并连接至整流器输出正极;
所述第四电开关(D4)的阳极、第六电开关(D6)的阴极以及第二电池组(E2)的负极相连;第四电开关(D4)的阴极与第六电开关(D6)的阳极相连,并连接至整流器输出负极。
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