CN104699142A - Ups自动加热电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及UPS自动加热电路，包括温度检测与分压电路，与比较电路连接，用于根据外界温度变化阻值，产生不同的电压值，并传输给比较电路；比较电路，与温度检测与分压电路以及加热开断电路连接，用于比较温度检测与分压电路的电压值与预设值，并将高、低电平信号传输给加热开断电路；加热开断电路，与比较电路以及加热装置连接，用于接收比较电路传输的高、低电平信号，根据信号控制加热装置电源开断；加热装置，用于为UPS加热，提高UPS及电池温度。本发明在UPS低温时对其自动加热，在电池低压放电完毕后，再次开市电时可以自动开机，可提高UPS使用效率及电池寿命，延长负载后备时间。

Description

UPS自动加热电路
技术领域
本发明涉及UPS技术领域，特别是涉及UPS自动加热电路。
背景技术
UPS，即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时， UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
有一些UPS的工作环境是在户外，当户外UPS在天气气温低于零下10度时，很多UPS在电池放电完毕后无法自启动（UPS在电池放电完毕，来市电时自动开机），用户必须人为开机，降低了使用效率，加大了人工成本；再者天气气温较低时电池放电时间大大缩短，影响客户的负载后备时间以及电池的寿命。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种UPS自动加热电路，在UPS低温时对其自动加热，在电池低压放电完毕后，再次开市电时可以自动开机，提高UPS使用效率及电池寿命，延长负载后备时间。
      本发明采用如下技术方案：UPS自动加热电路，其包括温度检测与分压电路，与比较电路连接，用于根据外界温度变化阻值，产生不同的电压值，并传输给比较电路；比较电路，与温度检测与分压电路以及加热开断电路连接，用于比较温度检测与分压电路的电压值与预设值，并将高、低电平信号传输给加热开断电路；加热开断电路，与比较电路以及加热装置连接，用于接收比较电路传输的高、低电平信号，根据信号控制加热装置电源开断；加热装置，用于为UPS加热，提高UPS及电池温度。
     优选地，所述温度检测与分压电路包括热敏电阻RT以及与其串联的第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接电源VCC端，所述热敏电阻RT一端接地。
     优选地，所述热敏电阻RT为负温度系数的热敏电阻。
     对上述技术方案的进一步改进为，所述温度检测与分压电路还包括电容C1，并联在所述热敏电阻RT的两端。
     优选地，所述比较电路包括比较器U1，所述比较器U1的负端连接电源，正端连接所述温度检测与分压电路，输出端连接所述加热开断电路。
     对上述技术方案的进一步改进为，所述比较电路还包括第二电阻R2，一端与所述比较器U1的输出端连接，另一端连接到电源VCC端。
     优选地，所述加热开断电路包括第一光耦U2及第一继电器JQ1，所述第一光耦U2、第二光耦U3的二极管端的1脚连接所述比较器U1的输出端，2脚接地，三极管端的3脚与UPS的N端连接，4脚与第一继电器JQ1的线圈1端连接，第一继电器JQ1的线圈2端与UPS的INPUT端连接，第一继电器JQ1的常开触点5连接到UPS的INPUT端，所述第一继电器JQ1的公共端4连接加热装置HEAT，所述加热装置HEAT连接UPS的N端。
     对上述技术方案的进一步改进为，所述加热开断电路还包括第二光耦U3以及第二继电器JQ2，所述第二光耦U3的二极管端的1脚连接所述比较器U1的输出端，2脚接地，所述第二继电器JQ2的常开触点5连接UPS的OUTPUT端，公共端4连接第一继电器JQ1的常闭触点3，线圈1端连接电源端，2端连接第二光耦U3的三极管端的4脚。
     优选地，所述第二继电器JQ2的线圈1端连接12V电源。
     优选地，所述所述比较器U1为LM339NG。
本发明所述的UPS自动加热电路，相比现有技术的有益效果是：
在UPS上加了自动加热电路，在低温时通过自动加热电路自动启动内部加热装置，对UPS及电池进行加热，提高UPS及电池的温度，这样在电池低压放电完毕后，再次开市电可以自动开机，无需人为去开机，大大提高了UPS使用效率，延长了负载后备时间，提高了电池的寿命。
附图说明
图1 为本发明实施例UPS自动加热电路的原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例：
参照图1，本发明所述的UPS自动加热电路，其包括温度检测与分压电路、比较电路、加热开断电路以及加热装置，其中，温度检测与分压电路与比较电路连接，用于根据外界温度变化阻值，产生不同的电压值，并传输给比较电路。比较电路与温度检测与分压电路以及加热开断电路连接，用于比较温度检测与分压电路的电压值与预设值，并将高、低电平信号传输给加热开断电路。加热开断电路，与比较电路以及加热装置连接，用于接收比较电路传输的高、低电平信号，根据信号控制加热装置电源开断。加热装置用于为UPS加热，提高UPS及电池温度。
其中，温度检测与分压电路包括一负温度系数的热敏电阻RT、第一电阻R1以及电容C1，热敏电阻RT与第一电阻R1串联，第一电阻R1的一端连接电源VCC端，热敏电阻RT一端接地（接GND端），电容C1并联在热敏电阻RT的两端。
    比较电路包括LM339NG的比较器U1以及第二电阻R2，比较器U1的负端（10脚）连接一5V的电源（预设电压），正端（11脚）连接温度检测与分压电路（连接热敏电阻RT或第一电阻R1），第二电阻R2一端连接比较器U1的输出端13，另一端连接到电源VCC端，比较器U1的3端连接电源VCC端，12端接地（接GND端）。
     加热开断电路包括第一光耦U2及第一继电器JQ1，第一光耦U2、第二光耦U3的二极管端的1脚连接比较器U1的输出端，2脚接地（接GND端），三极管端的3脚与UPS的N端连接，4脚与第一继电器JQ1的线圈1端连接，第一继电器JQ1的线圈2端与UPS的INPUT端连接，第一继电器JQ1的常开触点5连接到UPS的INPUT端，常闭触点3不连接，第一继电器JQ1的公共端4连接加热装置HEAT，加热装置HEAT连接UPS的N端。
     为使该加热电路在无市电时也可正常加热，加热开断电路还包括第二光耦U3以及第二继电器JQ2，第二光耦U3的二极管端的1脚连接所述比较器U1的输出端，2脚接地，三极管端的3脚接地（接GND端），第二继电器JQ2的常开触点5连接UPS的OUTPUT端，常闭触点3不连接，公共端4连接第一继电器JQ1的常闭触点3，线圈1端连接电源端，2端连接第二光耦U3的三极管端的4脚。
该电路的工作原理如下:
一、当外界温度没有达到设置的低温温度点时（假设零下5度），即外界环境温度较高：
1、市电正常时，负温度系数的热敏电阻RT和第一电阻R1分压值较小，比较器U1的11脚端电压小于10脚电压，U1的输出端13输出低电平，第一光耦U2、第二光耦U3不导通，继电器JQ1、JQ2线圈没有电即不导通，此时继电器JQ1、JQ2都不吸合， 因加热装置连接在继电器JQ1的常闭触点3到JQ2的公共端4，JQ2此时常闭状态，此时加热装置无电，加热装置不起作用。
2、无市电时，负温度系数的热敏电阻RT和第一电阻R1分压值较小，比较器U1的11脚端电压小于10脚电压，U1的输出端13输出低电平，第一光耦U2、第二光耦U3不导通，继电器JQ1、JQ2线圈没有电即不导通，此时继电器JQ1、JQ2都不吸合，因加热装置连接在继电器JQ1的常闭触点3到JQ2的公共端4，JQ2此时常闭状态，此时加热装置无电，加热装置不起作用。
、当外界温度达到设置的低温温度点时（假设零下5度），此时外界环境温度较低：
 1、市电正常时，负温度系数的热敏电阻RT和第一电阻R1分压值较高，比较器U1的11脚端电压大于10脚电压，U1的输出端13输出高电平，第一光耦U2、第二光耦U3导通，继电器JQ1、JQ2线圈有电导通，此时继电器JQ1、JQ2都吸合， 此时加热装置连接在继电器JQ1的常开触点5端即UPS的市电输入端，此时加热装置由市电供电，加热装置开始工作，对电池和UPS起到加热作用。此时继电器JQ2虽然也是闭合状态，UPS的OUTPUT连接在继电器JQ1的常闭触点3脚，但是此时继电器JQ1是打在常开触点上面，故UPS的OUTPUT不起作用。
2、无市电时，负温度系数的热敏电阻RT和第一电阻R1分压值较高，比较器U1的11脚端电压大于10脚电压，U1的输出端13输出高电平，第一光耦U2、第二光耦U3导通，此时无市电，故继电器JQ1线圈无电，继电器JQ1触点还是在常闭状态，加热装置还是通过继电器JQ1的常闭触点（3,4脚）和继电器JQ2的公共端4脚相连，由于第二光耦U3导通，继电器JQ2的公共端和常开触点相连，常开触点和UPS-OUTPUT连接，此时加热装置由UPS输出（UPS-OUTPUT）供电，加热装置开始工作，对电池和UPS起到加热作用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种UPS自动加热电路，其特征在于：包括
      温度检测与分压电路，与比较电路连接，用于根据外界温度变化阻值，产生不同的电压值，并传输给比较电路；
      比较电路，与温度检测与分压电路以及加热开断电路连接，用于比较温度检测与分压电路的电压值与预设值，并将高、低电平信号传输给加热开断电路；
      加热开断电路，与比较电路以及加热装置连接，用于接收比较电路传输的高、低电平信号，根据信号控制加热装置电源开断；
      加热装置，用于为UPS加热，提高UPS及电池温度。
2.根据权利要求1所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述温度检测与分压电路包括热敏电阻RT以及与其串联的第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接电源VCC端，所述热敏电阻RT一端接地。
3.根据权利要求2所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述热敏电阻RT为负温度系数的热敏电阻。
4.根据权利要求2所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述温度检测与分压电路还包括电容C1，并联在所述热敏电阻RT的两端。
5.根据权利要求2所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述比较电路包括比较器U1，所述比较器U1的负端连接电源，正端连接所述温度检测与分压电路，输出端连接所述加热开断电路。
6.根据权利要求5所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述比较电路还包括第二电阻R2，一端与所述比较器U1的输出端连接，另一端连接到电源VCC端。
7.根据权利要求5所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述加热开断电路包括第一光耦U2及第一继电器JQ1，所述第一光耦U2、第二光耦U3的二极管端的1脚连接所述比较器U1的输出端，2脚接地，三极管端的3脚与UPS的N端连接，4脚与第一继电器JQ1的线圈1端连接，第一继电器JQ1的线圈2端与UPS的INPUT端连接，第一继电器JQ1的常开触点5连接到UPS的INPUT端，所述第一继电器JQ1的公共端4连接加热装置HEAT，所述加热装置HEAT连接UPS的N端。
8.根据权利要求7所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述加热开断电路还包括第二光耦U3以及第二继电器JQ2，所述第二光耦U3的二极管端的1脚连接所述比较器U1的输出端，2脚接地，所述第二继电器JQ2的常开触点5连接UPS的OUTPUT端，公共端4连接第一继电器JQ1的常闭触点3，线圈1端连接电源端，2端连接第二光耦U3的三极管端的4脚。
9.根据权利要求8所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述第二继电器JQ2的线圈1端连接12V电源。
10.根据权利要求5所述的UPS自动加热电路，其特征在于：所述比较器U1为LM339NG。
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