CN104701936B - Ups二次下电电路以及二次下电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及UPS二次下电电路以及二次下电方法，该电路包括若干拨码开关I/0‑N，输入端与DSP芯片电连接，输出端与三极管QN的基极连接，三极管QN的发射极接地，集电极与继电器JQN的线圈一端连接，线圈另一端连接电源VCC端，继电器JQN的常闭触点3连接负载，公共端4连接UPS输出端；拨码开关的0位设置为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位设置为：当电池电压降到各自阈值时，UPS输出通过继电器JQN与相应负载断开。本发明可在市电断电时逐步自动切断对次要负载供电，市电恢复正常后自动接入供电，延长主要负载的后备时间；电路安全可靠，成本低，避免大电流放电损坏电池。

Description

UPS二次下电电路以及二次下电方法
技术领域
本发明涉及UPS技术领域，特别是涉及UPS二次下电电路以及二次下电方法。
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。
UPS给负载供电时，一般是多个负载都接在一起，当市电停电后，往往重要的负载延时时间会大大缩短，严重影响重要负载工作，造成重大损失，甚至会危害到人身安全。
另外，UPS对多个负载同时供电时，长时间处于大电流放电状态，影响电池寿命，严重时可能损坏电池。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供UPS二次下电电路，可逐步自动切断对次要负载的供电，市电恢复正常后，自动把断开的次要负载再接入供电，从而延长主要负载的后备时间；安全可靠，成本低，作业简单方便，更可避免大电流放电损坏电池。
本发明还提供UPS二次下电方法。
本发明采用如下技术方案：UPS二次下电电路，其包括若干拨码开关I/0-N，输入端与DSP芯片电连接，输出端与三极管QN的基极连接，三极管QN的发射极接地，集电极与继电器JQN的线圈一端连接，线圈另一端连接电源VCC端，继电器JQN的常闭触点3连接负载，公共端4连接UPS输出端；拨码开关的0位设置为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位设置为：当电池电压降到各自阈值时，UPS输出通过继电器JQN与相应负载断开。
对上述技术方案的进一步改进为，所述拨码开关I/0-N的输出端与三极管QN的基极之间连接有电阻RN。
对上述技术方案的进一步改进为，所述继电器JQN的线圈两端并联一二极管DN。
本发明还采用如下技术方案：UPS二次下电方法，其包括： 在DSP芯片控制下设定拨码开关I/0-N的0位为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位为：当电池电压降到各自阈值时，UPS输出通过继电器JQN与相应负载断开；设定所述拨码开关I/0-N的1位电压阈值；当I/0-N打到0位时，I/0-N输出低电平，三极管QN不导通，继电器JQN的线圈无电，继电器JQN处于常闭状态，UPS输出直接供给负载；当I/0-N打到1位时，电池电压高于设定的阈值时，三极管QN不导通，继电器JQN的线圈无电，继电器JQN处于常闭状态，UPS输出直接供给负载；电池电压降至设定的阈值时，I/0-N输出高电平，三极管QN导通，继电器JQN的线圈通电，继电器JQN处于常开触点，UPS输出与负载断开；重要的负载对应的拨码开关I/0-N打到0位，保持供电状态；次要的负载对应的拨码开关I/0-N打到1位，电压降到阈值时断开次要的负载；电压恢复时自动供电给次要的负载。
本发明所述的UPS二次下电电路以及二次下电方法，相比现有技术的有益效果是：
1、采用拨码开关与继电器的配合，接在UPS供电电路中，实现了当市电断电，把电池电压设定不同的阈值，电池电压降到设定的阈值电压时，逐步自动切断对不同层次的次要负载的供电，市电恢复正常后，自动把断开的次要负载再接入供电，从而延长主要负载的后备时间，合理地配置供电。
2、该电路由于合理配置供电，可避免UPS电池大电流放电，保护电池不受损坏，增加电池寿命。
3、该电路安全可靠，成本低，作业简单方便。
附图说明
图1 为本发明实施例UPS二次下电电路的原理图。
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：
本发明所述的UPS二次下电电路，其包括：若干拨码开关I/0-N，拨码开关I/0-N的输入端与DSP芯片电连接，输出端与电阻RN连接，电阻RN与三极管QN的基极连接，三极管QN的发射极接地，集电极与继电器JQN的线圈一端连接，线圈另一端连接电源VCC端，继电器JQN的常闭触点3连接负载，公共端4连接UPS输出端UPS-OUT，继电器JQN的线圈两端并联一二极管DN；拨码开关的0位设置为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位设置为：当电池电压降到各自阈值时，UPS输出通过继电器JQN与相应负载断开。
上述UPS二次下电电路的下电方法为：在DSP芯片控制下设定拨码开关I/0-N的0位为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位为：当电池电压降到各自阈值时，UPS输出通过继电器JQN与相应负载断开；设定所述拨码开关I/0-N的1位电压阈值；当I/0-N打到0位时，I/0-N输出低电平，三极管QN不导通，继电器JQN的线圈无电，继电器JQN处于常闭状态，UPS输出直接供给负载；当I/0-N打到1位时，电池电压高于设定的阈值时，三极管QN不导通，继电器JQN的线圈无电，继电器JQN处于常闭状态，UPS输出直接供给负载；电池电压降至设定的阈值时，I/0-N输出高电平，三极管QN导通，继电器JQN的线圈通电，继电器JQN处于常开触点，UPS输出与负载断开；当电池电压恢复到高于设定的阈值时，三极管QN不导通，继电器JQN的线圈无电，继电器JQN处于常闭状态，UPS输出直接供给负载。
重要的负载对应的拨码开关I/0-N打到0位，一直保持供电状态；次要的负载对应的拨码开关I/0-N打到1位，电压降到阈值时断开次要的负载；电压恢复时自动供电给次要的负载。
当原先设定的次要负载变为重要负载时，将该负载对应的拨码开关由1位打到0位即可。
参照图1，为该发明的一种实施方式，例举了三个负载的情况：
拨码开关I/0-1的输入端与DSP芯片电连接，输出端与电阻R1连接，电阻R1与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，集电极与继电器JQ1的线圈一端连接，线圈另一端连接电源VCC端，继电器JQ1的常闭触点3连接负载，公共端4连接UPS输出端，继电器JQ1的线圈两端并联一二极管D1；拨码开关I/0-1的0位设置为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位设置为：当电池电压降到各自阈值10.5V时，UPS输出通过继电器JQ1与相应负载LOAD1断开。
拨码开关I/0-2的输入端与DSP芯片电连接，输出端与电阻R2连接，电阻R2与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地，集电极与继电器JQ2的线圈一端连接，线圈另一端连接电源VCC端，继电器JQ2的常闭触点3连接负载，公共端4连接UPS输出端，继电器JQ2的线圈两端并联一二极管D2；拨码开关I/0-2的0位设置为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位设置为：当电池电压降到各自阈值10.8V时，UPS输出通过继电器JQ2与相应负载LOAD2断开。
拨码开关I/0-3的输入端与DSP芯片电连接，输出端与电阻R3连接，电阻R3与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极接地，集电极与继电器JQ3的线圈一端连接，线圈另一端连接电源VCC端，继电器JQ3的常闭触点3连接负载，公共端4连接UPS输出端，继电器JQ3的线圈两端并联一二极管D3；拨码开关I/0-3的0位设置为：不受UPS电池电压的限制，负载在UPS电池电压放电完毕后断开工作；1位设置为：当电池电压降到各自阈值11V时，UPS输出通过继电器JQ3与相应负载LOAD3断开。
I/O-1对应LOAD1，I/O-2对应LOAD2, I/O-3对应LOAD3。
上述电压阈值根据电池特性及不同百分比负载放电的特性而定（也可以根据用户要求来定）。
I/O-1设定：
LOAD1为重要负载时，打到0位，表示不受电池的限制，负载LOAD1一直是电池电压放电完毕断开工作。
LOAD1为次要负载时，打到1位；当市电正常时，电池电压高于设定的阈值，I/0-1输出低电平，三极管Q1不导通，继电器JQ1的线圈无电，继电器JQ1处于常闭状态，UPS输出直接供给负载LOAD1；当市电断电，电池电压降到10.5V时，UPS输出通过继电器JQ1和负载LOAD1断开，即I/0-1输出高电平，三极管Q1导通，继电器JQ1的线圈通电，继电器JQ1处于常开状态，UPS输出与负载LOAD1断开，增加重要负载的后备时间。当市电恢复，电池电压恢复到高于I/O-1对应的电压阈值10.5V时，I/0-1输出低电平，三极管Q1不导通，继电器JQ1的线圈无电，继电器JQ1处于常闭状态，UPS输出恢复供给负载LOAD1。
同理：I/O-2设定 ：
LOAD2为重要负载时，打到0位，表示不受电池的限制，负载LOAD2一直是电池电压放电完毕断开工作。
LOAD2为次要负载时，打到1位，当市电正常时，电池电压高于设定的阈值，I/0-2输出低电平，三极管Q2不导通，继电器JQ2的线圈无电，继电器JQ2处于常闭状态，UPS输出直接供给负载LOAD2；当市电断电，电池电压降到10.8V时，UPS输出通过继电器JQ2和负载LOAD2断开，即I/0-2输出高电平，三极管Q2导通，继电器JQ2的线圈通电，继电器JQ2处于常开状态，UPS输出与负载LOAD2断开，增加重要负载的后备时间。当市电恢复，电池电压恢复到高于I/O-2对应的电压阈值10.8V时，I/0-2输出低电平，三极管Q2不导通，继电器JQ2的线圈无电，继电器JQ2处于常闭状态，UPS输出恢复供给负载LOAD2。
I/O-3设定 ：
LOAD3为重要负载时，打到0位，表示不受电池的限制，负载LOAD3一直是电池电压放电完毕断开工作。
LOAD3为次要负载时，打到1位，当市电正常时，电池电压高于设定的阈值，I/0-3输出低电平，三极管Q3不导通，继电器JQ3的线圈无电，继电器JQ3处于常闭状态，UPS输出直接供给负载LOAD3；当市电断电，电池电压降到11V时，UPS输出通过继电器JQ3和负载LOAD3断开，即I/0-3输出高电平，三极管Q3导通，继电器JQ3的线圈通电，继电器JQ3处于常开状态，UPS输出与负载LOAD3断开，增加重要负载的后备时间。当市电恢复，电池电压恢复到高于I/O-3对应的电压阈值11V时，I/0-3输出低电平，三极管Q3不导通，继电器JQ3的线圈无电，继电器JQ3处于常闭状态，UPS输出恢复供给负载LOAD3。
这样就可以针对不同的负载接在不同输出端，通过不同电池电压的设定，实现逐步自动切断对不同层次的次要负载的供电，从而实现重要负载的延时时间的保证。
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 (3)

1.一种 UPS 二次下电电路，其特征在于 ：包括 若干拨码开关 I/0-N，其输入端与DSP 芯片电连接，输出端与三极管 QN 的基极连接，三 极管 QN 的发射极接地，集电极与继电器 JQN 的线圈一端连接，线圈另一端连接电源 VCC 端， 继电器 JQN 的常闭触点 3连接负载，公共端 4 连接 UPS 输出端 ； 拨码开关的 0 位设置为 ：不受 UPS 电池电压的限制，负载在 UPS 电池电压放电完毕后断 开工作 ；1 位设置为 ：当电池电压降到各自阈值时，UPS 输出通过继电器 JQN 与相应负载断 开；
所述拨码开关 I/0-N 的输 出端与三极管 QN 的基极之间连接有电阻 RN。
2.根据权利要求 1 所述的 UPS 二次下电电路，其特征在于 ：所述继电器 JQN 的线圈两 端并联一二极管 DN。
3.UPS 二次下电方法，其特征在于，包括 若干拨码开关 I/0-N，其输入端与 DSP 芯片电连接，输出端与三极管 QN 的基极连接，三 极管 QN 的发射极接地，集电极与继电器JQN 的线圈一端连接，线圈另一端连接电源 VCC 端， 继电器 JQN 的常闭触点 3 连接负载，公共端 4 连接 UPS 输出端 ；
设定拨码开关 I/0-N 的 0 位为 ：不受 UPS 电池电压的限制，负载在 UPS 电池电压放电完 毕后断开工作 ；1 位为 ：当电池电压降到各自阈值时，UPS 输出通过继电器 JQN与相应负载 断开 ； 设定所述拨码开关 I/0-N 的 1 位电压阈值 ； 当 I/0-N 打到 0 位时，I/0-N 输出低电平，三极管 QN 不导通，继电器 JQN 的线圈无电， 继电器 JQN 处于常闭状态，UPS 输出直接供给负载 ； 当 I/0-N 打到 1 位时，电池电压高于设定的阈值时，三极管 QN 不导通，继电器 JQN 的 线圈无电，继电器 JQN 处于常闭状态，UPS 输出直接供给负载 ；电池电压降至设定的阈值时， I/0-N 输出高电平，三极管 QN 导通，继电器JQN 的线圈通电，继电器 JQN 处于常开触点，UPS 输出与负载断开 ； 重要负载对应的拨码开关 I/0-N 打到 0 位，保持供电状态 ； 次要负载对应的拨码开关 I/0-N打到 1位，电压降到阈值时断开次要负载 ；电压恢复时 自动供电给次要负载。
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