CN106451750B - 一种直流不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种直流不间断电源，包括二极管整流桥、反激变换器1和反激变换器2、切换电路和充电电路与蓄电池，二极管整流桥将交流电整流为直流提供给反激变换器1，反激变换器1直流输入端与直流储能电容C1通过二极管D1连接，反激变换器1有两路输出，1#路输出经整流滤波后输出直流电压，2#路输出经充电电路为蓄电池充电。该直流不间断电源通过反激变换器的工作可以在输出端得到稳定的直流电源；通过两个反激变换器经过同一个高频变压器输出，可以实现无论交流供电还是蓄电池供电时，直流不间断电源都只经过单级功率变换输出直流电能，提高了电源转换效率，简化了电路结构，通过切换电路实现交流电网供电与蓄电池供电之间的快速切换。

Description

一种直流不间断电源

技术领域

本发明涉及一种交流电网供电与蓄电池供电之间的切换电路，尤其涉及一种直流不间断电源。

背景技术

目前直流电源与蓄电池的连接方式一般采用AC/DC整流器进行交直转换为蓄电池提供充电电能，由于蓄电池直接作为直流输出，输出电能质量不高，后级一般采用DC/DC变换器输出提供直流稳定电能。交流输入断电时，由蓄电池通过这级DC/DC变换器输出直流稳定电能。这种电路连接的优点是通过AC/DC变换器，实现交、直流转换，取代了过去的工频变压器，减小了体积和重量。但该电源在交流输入供电时，存在多级功率变换(AC/DC和DC/DC)、电路拓扑复杂、变换效率低等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流不间断电源，解决无论交流供电还是蓄电池供电时，直流不间断电源都只经过单级功率变换输出直流电能，提高电源转换效率、简化电路结构的问题。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，

一种直流不间断电源，包括二极管整流桥、反激变换器1和反激变换器2、切换电路和充电电路与蓄电池，二极管整流桥将交流电整流为直流提供给反激变换器1，反激变换器1直流输入端与直流储能电容C1通过二极管D1连接，反激变换器1有两路输出，1#路输出经整流滤波后输出直流电压，2#路输出经充电电路为蓄电池充电。

反激变换器2与蓄电池连接，其直流输入端与蓄电池之间通过二极管D2连接，反激变换器2的输出经整流滤波后输出直流电压。

反激变换器1与反激变换器2共有一个高频变压器，在一个磁芯中分别绕制反激变换器1的原边绕组、反激变换器2的原边绕组和两路副边绕组，其中1#路作为直流输出，2#路为蓄电池提供充电电能。

交流电压通过整流滤波，经过迟滞比较器，控制交流电网供电与蓄电池供电之间的切换，由LM393中放大器构成滞回比较器U1，交流电网电压经过整流滤波后，电容C1上直流电压经电阻R1、R2分压加到比较器U1反相端，U1的同相端接参考电压VREF，当交流电网电压有效值低于参考电压VREF时，比较器U1输出高电平，三极管T1导通，反激变换器1控制器电源端VCC1接地，使反激变换器1停止工作，U1输出经过反相器F反相后，三极管T2截止，反激变换器2控制器电源接通，反激变换器2工作，从而直流不间断电源工作在蓄电池供电模式，当电网电压有效值高于参考电压VREF时，三极管T2导通，反激变换器2控制器电源端VCC2接地，使反激变换器2停止工作，三极管T1截止，反激变换器1控制器电源接通，反激变换器1工作，从而直流不间断电源工作在交流电网供电模式。

本发明的优点在于，该直流不间断电源通过反激变换器1、2的工作可以在输出端得到稳定的直流电源；通过两个反激变换器1、2经过同一个高频变压器输出，可以实现无论交流供电还是蓄电池供电时，直流不间断电源都只经过单级功率变换输出直流电能，提高了电源转换效率，简化了电路结构。通过切换电路实现交流电网供电与蓄电池供电之间的快速切换，保证直流输出电压的连续性。

附图说明

图1是本发明提出的直流不间断电源的结构示意图；

图2是反激变换器1与反激变换器2共有高频变压器的结构示意图；

图3是交流电压通过整流滤波，经过迟滞比较器，控制交流电网供电与蓄电池供电之间的切换示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明提出的直流不间断电源包括二极管整流桥、两个反激变换器、切换电路和充电电路与蓄电池。所述二极管整流桥将交流电整流为直流提供给反激变换器1，反激变换器1直流输入端与直流储能电容C1通过二极管D1连接，反激变换器1有两路输出，1#路输出为后级负载提供直流电压，2#路输出经充电电路为蓄电池充电。该直流不间断电源还包括反激变换器2，反激变换器2与蓄电池连接，其直流输入端与蓄电池之间通过二极管连接，反激变换器2的输出经整流滤波后输出直流电压。

如图2所示，上述两个反激变换器1、2共有一个高频变压器。在一个磁芯中分别绕制了反激变换器1的原边绕组、反激变换器2的原边绕组和两路副边绕组，其中1#路作为直流输出，2#路为蓄电池提供充电电能。

如图3所示，交流电压通过整流滤波，经过迟滞比较器，控制交流电网供电与蓄电池供电之间的切换。由LM393中放大器构成滞回比较器U1。交流电网电压经过整流滤波后，电容C1上直流电压经电阻R1、R2分压加到比较器U1反相端，U1的同相端接参考电压VREF，当交流电网电压有效值低于参考电压VREF时，比较器U1输出高电平，三极管T1导通，反激变换器1控制器电源端VCC1接地，使反激变换器1停止工作，U1输出经过反相器F反相后，三极管T2截止，反激变换器2控制器电源接通，反激变换器2工作，从而直流不间断电源工作在蓄电池供电模式。当电网电压有效值高于参考电压VREF时，三极管T2导通，反激变换器2控制器电源端VCC2接地，使反激变换器2停止工作，三极管T1截止，反激变换器1控制器电源接通，反激变换器1工作，从而直流不间断电源工作在交流电网供电模式。实现交流电网供电与蓄电池供电之间的切换，保证直流输出电压的连续性。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种直流不间断电源，其特征在于，包括二极管整流桥、反激变换器1和反激变换器2、切换电路和充电电路与蓄电池，二极管整流桥将交流电整流为直流提供给反激变换器1，反激变换器1直流输入端与直流储能电容C1通过二极管D1连接，反激变换器1有两路输出，1#路输出经整流滤波后输出直流电压，2#路输出经充电电路为蓄电池充电；

反激变换器2与蓄电池连接，其直流输入端与蓄电池之间通过二极管D2连接，反激变换器2的输出经整流滤波后输出直流电压；

反激变换器1与反激变换器2共有一个高频变压器，在一个磁芯中分别绕制反激变换器1的原边绕组、反激变换器2的原边绕组和两路副边绕组，其中1#路作为直流输出，2#路为蓄电池提供充电电能；

交流电压通过整流滤波，经过迟滞比较器，控制交流电网供电与蓄电池供电之间的切换，由LM393中放大器构成滞回比较器U1，交流电网电压经过整流滤波后，电容C1上直流电压经电阻R1、R2分压加到比较器U1反相端，U1的同相端接参考电压VREF，当交流电网电压有效值低于参考电压VREF时，比较器U1输出高电平，三极管T1导通，反激变换器1控制器电源端VCC1接地，使反激变换器1停止工作，U1输出经过反相器F反相后，三极管T2截止，反激变换器2控制器电源接通，反激变换器2工作，从而直流不间断电源工作在蓄电池供电模式，当电网电压有效值高于参考电压VREF时，三极管T2导通，反激变换器2控制器电源端VCC2接地，使反激变换器2停止工作，三极管T1截止，反激变换器1控制器电源接通，反激变换器1工作，从而直流不间断电源工作在交流电网供电模式。