CN203554316U - 一种高压直流ups电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高压直流UPS电源,包括依次连接的AC-DC降压电路、继电器切换电路、电池和DC-DC升压电路,所述AC-DC降压电路连接市电输入端,所述DC-DC升压电路连接电源输出端。其有益效果是:因去掉了逆变电路,所以整机成本降低,可靠性增加,效率提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域,具体地涉及一种具有直流高压输出的不间断电源。
背景技术
随着现在工业的发展,供电网络的负载越来载复杂,在大型设备启动和停止时会造成市电波形的畸变,另外自然界的雷电等因素也会影响市电电压的质量,由于以上诸多因素可能会导致连接在电网端的计算机、医疗器械等电子精密仪器发生数据丢失,停机,甚至于使电子设备的硬、软件损坏,然而造成不可弥补的损失,如何解决这些问题正是电源(UPS)的职责所在。
另外,市电本身并不是稳定的,它存在很多本身的质量问题,比如,浪涌,持续高、低电压,频率偏移等不良因素,这些因素都有可能造成计算机和医疗器械的数据丢失或是损坏,为解决这些问题,UPS应运而生,它可以解决以上诸多市电不良影响,保护计算机和医疗器械的可靠运行。
现有的电源按输出波形的不同可以分为直流UPS和交流UPS,对于计算机和医疗器械等整流性负载而言,直流UPS比交流UPS有很多的优势,相对于交流UPS而言,直流UPS电路简单,成本低,效率高,可靠性好。现有的UPS电路原理图如图1所示,依次包括AC-DC降压电路、电池、DC-DC升压电路、逆变电路和继电器电路,最后输出220V电压给负载端,负载端一般整流滤波电路、DC-DC电路,最后连接到用户线路板。交流UPS逆变电路部分是技术难度最高,逆变部分是将电池电压升为300VDC的直流电压转为220VAC,但一进入整流性设备后又将220VAC通过整流、滤波变为300VDC。因此,现有的UPS电路中,逆变电路部分存在生产成本高,效率低的缺点。
实用新型内容
为此,本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种高压直流UPS电源,能省去交流UPS的逆变电路,直接输出直流给整流性负载供电。
于是,本实用新型提供了以下技术方案:一种高压直流UPS电源,所述高压直流UPS电源包括依次连接的AC-DC降压电路、继电器切换电路、电池和DC-DC升压电路,所述AC-DC降压电路连接市电输入端,所述DC-DC升压电路连接电源输出端。
具体地,所述AC-DC降压电路包括整流桥电路BR1、固定频率电流模式控制器IC8、变压器TX1和MOS管Q11组成,市电输入端连接整流桥电路BR1,然后经变压器TX1的输入端和MOS管Q11连接到固定频率电流模式控制器IC8,变压器TX1的输出端连接所述继电器切换电路。
具体地,所述DC-DC升压电路包括固定频率脉宽调制电路TL494、MOS管Q9和电感L1,电池电压经所述继电器切换电路、所述固定频率脉宽调制电路IC6、所述MOS管Q9和电感L1升压后连接到输出端。
本实用新型的有益效果是:因去掉了逆变电路,所以整机成本降低,可靠性增加,效率提升。
附图说明
图1为现有的UPS电路原理图。
图2为实施例的UPS电路原理图。
图3为实施例AC-DC降压电路的电路图。
图4为实施例DC-DC升压电路的电路图。
图5为实施例整流桥自动导向示意图。
具体实施方式
下面,结合附图对本实用新型进行详细描述。
附图2是本实施例的UPS电路原理图,包括依次连接的AC-DC降压电路、继电器切换电路、电池和DC-DC升压电路,AC-DC降压电路连接市电输入端,DC-DC升压电路连接电源输出端。
其中,AC-DC降压电路的电路图参看附图3,AC-DC降压电路包括整流桥电路BR1、固定频率电流模式控制器IC8、变压器TX1和MOS管Q11组成,市电输入端首先经一个3.15A的保险丝连接整流桥电路BR1,然后经变压器TX1的输入端和MOS管Q11连接到固定频率电流模式控制器IC8,变压器TX1的输出端连接继电器切换电路。AC-DC降压电路的输入电压可在110-280VAC之间波动,输出参数为43.8VDC(36VDC铁锂电池充电电压)3A。AC-DC降压电路的输出端在有充电电压的情况下,继电器K2吸合与电池连接,对电池进行充电。
当有市电的情况下,市电经整流桥电路BR1整流后变为高压直流,由固定频率电流模式控制器IC8,型号为UC3845的6#输出频率为60KHZ的驱动波形对MOS管Q11驱动,变压器TX1主绕组储存和释放能量,把市电能量转换到变压器次级,经二极管D18整流后变为43.8V电压,继电器K2的线圈得到电压后就吸合,整流后的电压经继电器给铁锂电池充电。
其中,DC-DC升压电路的电路图参看附图4,DC-DC升压电路包括固定频率脉宽调制电路TL494、MOS管Q9和电感L1,电池电压36V经继电器K1、固定频率脉宽调制电路IC6、MOS管Q9和电感L1升压为300VDC,再经过3.15A的保险丝连接到输出端。在有市电的情况下,市电经AC-DC降压电路→继电器→电池→DC-DC升压电路→保险丝→输出端,其间市电电压在110-280V波动时,输出电压始终保持恒定300VDC,在市电故障或是断电时,电池→DC-DC升压电路→保险丝→输出端,其间切换时间为零。当输出端过载时,经负载检测后关断固定频率脉宽调制电路TL494驱动波形,后级则无直流300VDC输出,当负载短路时,先通过固定频率脉宽调制电路TL494关断驱动波形,后级无直流300VDC输出,可以看出电池电压则通过继电器K1→电感L1→二极管D10→保险丝F1直接接到负载,如果此时负载短路,则会超过保险丝的电流,保险丝会断开。
DC-DC升压电路通过开关给继电器绕组提供电压,继电器得到电压后吸合,同时固定频率脉宽调制电路TL494在得到供电后,其8#9#也会送出42KHZ的驱动波形,经驱动电阻R63驱动MOS管Q9,在MOS管Q9开通时给电感L1储存能量,在MOS管Q9关断时,电感L1则释放能量,释放的电压叠加在电池电压之上,经二极管D10整流、C25滤波后升为300VDC,经保险丝F1给负载供电。
当直流300VDC进入用户设备时,经整流桥自动导向后给用户设备供电,整流桥自动导向示意图参看附图5。如果用户负载过重时,通过电阻R94和电阻R95检测电压后送到固定频率脉宽调制电路TL494的误差放大器第16#,从而关断固定频率脉宽调制电路TL494的8#9#的驱动波形,则输出电压300VDC消失,从而起到过载保护的功能,如果负载短路时,固定频率脉宽调制电路TL4948#9#的驱动波形消失,直流300V也会消失,此时电池电压通过继电器K1→电感L1→二极管D10→保险丝F1直接接到负载,如果负载短路此时电流则会超过保险丝的电流,保险丝会断开,保证电路中其它元件不会受损,短路后则需要更换新的保险丝才会有输出电压。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高压直流UPS电源,其特征在于,所述高压直流UPS电源包括依次连接的AC-DC降压电路、继电器切换电路、电池和DC-DC升压电路,所述AC-DC降压电路连接市电输入端,所述DC-DC升压电路连接电源输出端。
2.根据权利要求1所述的高压直流UPS电源,其特征在于:所述AC-DC降压电路包括整流桥电路(BR1)、固定频率电流模式控制器(IC8)、变压器(TX1)和MOS管(Q11),市电输入端连接整流桥电路(BR1),然后经变压器(TX1)的输入端和MOS管(Q11)连接到固定频率电流模式控制器(IC8),变压器(TX1)的输出端连接所述继电器切换电路。
3.根据权利要求1所述的高压直流UPS电源,其特征在于:所述DC-DC升压电路包括固定频率脉宽调制电路(TL494)、MOS管(Q9)和电感(L1),电池电压经所述继电器切换电路、所述固定频率脉宽调制电路(TL494)、所述MOS管(Q9)和电感(L1)升压后连接到输出端。
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CN106208343A (zh) * | 2015-05-04 | 2016-12-07 | 广东易事特电源股份有限公司 | 小功率ups |
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- 2013-09-30 CN CN201320615224.4U patent/CN203554316U/zh not_active Expired - Fee Related
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