CN204216634U - 一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路 - Google Patents

Abstract

一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，涉及不间断电源技术领域，其电路包括或非门电路，通过利用输出空开的辅助触点K1的状态和维修空开的辅助触点K2的状态分别作为或非门电路的两个输入控制，由或非门电路的输出端来控制SCR和IGBT的通断和不间断电源是否转到维修模式，当需要闭合维修空气开关时，由于辅助触点K2先于维修空气开关动作，因此在维修空气开关主触点闭合前，辅助触点K2已经先闭合，辅助触点K2闭合后，或非门电路输出高电平，SCR和IGBT均停止工作，不间断电源转到旁路模式，然后就可以断开输入空气开关、输出空气开关和电池空气开关了，该电路既能强制转旁路又能防止误操作，从而提高不间断电源的安全性和可靠性。

Description

一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路

技术领域

本实用新型涉及不间断电源技术领域，特别是涉及一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路。

背景技术

不间断电源（UPS）具有优异的性能和便捷的维护功能，在通信、网络、工控、金融和军事等领域日益得到广泛的应用。不间断电源有两个输入源—市电和电池，当市电正常的时候，由市电经过不间断电源给负载供电，这是市电模式；当市电异常的时候，由电池经过不间断电源给负载供电，这是电池模式；当不间断电源出现内部故障时，就需要通过维修旁路对不间断电源进行维修，此时既要保证不断电，同时不间断电源内部不能有电力。因此，需要先将不间断电源运行到旁路模式，然后闭合维修旁路空开，这就是维修模式。

为了维护的正常进行，必须保证在闭合维修旁路空开前，不间断电源已运行到旁路模式，否则会给不间断电源自身造成损坏。

由于维修旁路是和不间断电源的输出端接在一起的，当不间断电源的逆变器在正常工作的过程中闭合维修旁路的空气开关（简称空开），那么就会出现维修旁路和逆变互灌的现象，从而导致逆变器损坏。因此，必须按照正常的操作步骤进行操作或者增加保护电路才能避免误操作。已知的几种进入维修模式的方法如下：

 1、先手动关机，不间断电源转旁路模式工作，然后闭合维修旁路空开，然后断开其他所有空开，包括输入空开、输出空开和电池空开，不间断电源进入维修模式。这种方法很简单，但是很容易误操作。

 2、正常情况下维修旁路空开被空开挡板遮住了，不能对维修旁路空开进行操作，而且此时微动开关的按钮被空开挡板压住，微动开关处于吸合状态。当需要对不间断电源进行维修时，需要先把空开挡板拆开，此时微动开关的按钮被释放，微动开关处于断开状态，不间断电源系统侦测到微动开关断开后，使不间断电源强制转到旁路模式，然后就可以闭合维修旁路空开，然后断开其他所有空开，包括输入空开、输出空开和电池空开，不间断电源进入维修模式。这种方法可以避免误操作，但是要额外拆掉空开挡板，在没有没有互锁功能的情况下，当微动开关不能正常动作时还是会存在风险。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，该不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路既能强制转旁路又能防止误操作，进而提高不间断电源的安全性和可靠性。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，不间断电源包括并联的主电路和维修旁路，主主电路包括输出空气开关S1、INV SCR驱动板、INV IGBT驱动板、SCR、IGBT和控制板，INV SCR驱动板用于驱动SCR工作，INV IGBT驱动板用于驱动IGBT工作，维修旁路设有维修空气开关S2，其特征在于：包括或非门电路，所述或非门电路包括两个输入端和一个输出端，其中第一输入端接输出空气开关S1的辅助触点K1，第二输入端接维修空气开关S2的辅助触点K2，，所述输出端分别接INV SCR驱动板、INV IGBT驱动板和控制板；

常态下，输出空气开关S1闭合，辅助触点K1闭合，或非门电路的第一输入端就接收到低电平，辅助触点K2断开，或非门电路的第二输入端就接收到高电平，从而或非门电路的输出端输出低电平，一方面使INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板正常工作，另一方面使控制板控制不间断电源工作于正常模式；

不间断电源需维修时，闭合维修开关S2的过程中，辅助触点K2先于维修开关S2完成闭合，或非门电路的第二输入端就接收到低电平，从而或非门电路的输出端输出高电平，一方面使INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板停止工作，另一方面使控制板控制不间断电源转到维修模式。

具体的，所述或非门电路包括输出空气开关状态检测模块、维修旁路空气开关状态检测模块和互锁电路模块，所述输出空气开关状态检测模块的两个输入端分别与所述辅助触点K1的两端连接，所述输出空气开关状态检测模块的输出端与所述互锁电路模块的第一输入端连接，所述维修旁路空气开关状态检测模块的两个输入端分别与辅助触点K2的两端连接，所述维修旁路空气开关状态检测模块的输出端与所述互锁电路模块的第二输入端连接，所述互锁电路模块的第一输出端与控制SCR通断的INV SCR驱动板连接，所述互锁电路模块的第二输出端与控制IGBT通断的INV IGBT驱动板连接，所述互锁电路模块的第三输出端与控制不间断电源是否转到维修模式的控制板连接。

具体的，所述输出空气开关状态检测模块包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的一端与电源VCC连接，所述电阻R1的另一端与所述三极管Q1的基极和辅助触点K1的一端连接，所述三极管Q1的发射极和所述辅助触点K1的另一端均接地，所述三极管Q1的集电极作为输出空气开关状态检测模块的所述输出端。

具体的，所述维修空气开关状态检测模块包括电阻R2和三极管Q2，所述电阻R2的一端与电源VCC连接，所述电阻R2的另一端与所述三极管Q2的基极和辅助触点K2的一端连接，所述三极管Q2的发射极和所述辅助触点K2的另一端均接地，所述三极管Q2的集电极作为维修空气开关状态检测模块的所述输出端。

具体的，所述互锁电路模块包括二极管D1至D5、电阻R3至R5和三极管Q3，所述二极管D1的负极作为互锁电路模块的所述第一输入端，所述二极管D2的负极作为互锁电路模块的所述第二输入端，所述二极管D1的正极经电阻R3与电源VCC连接，所述二极管D1至D5的正极均连接在一起，所述二极管D3的负极作为互锁电路模块的所述第一输出端，所述二极管D4的负极作为互锁电路模块的所述第二输出端，所述二极管D5的负极经电阻R4与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极经电阻R5与电源VDD连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极作为互锁电路模块的所述第三输出端。

本实用新型的有益效果：本实用新型包括或非门电路，所述或非门电路包括两个输入端和一个输出端，其中第一输入端接输出空气开关S1的辅助触点K1，第二输入端接维修空气开关S2的辅助触点K2，所述输出端分别接INV SCR驱动板、INV IGBT驱动板和控制板；

常态下，输出空气开关S1闭合，辅助触点K1闭合，或非门电路的第一输入端就接收到低电平，辅助触点K2断开，或非门电路的第二输入端就接收到高电平，从而或非门电路的输出端输出低电平，一方面使INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板正常工作，另一方面使控制板控制不间断电源工作于正常模式；

不间断电源需维修时，闭合维修开关S2的过程中，辅助触点K2先于维修开关S2完成闭合，或非门电路的第二输入端就接收到低电平，从而或非门电路的输出端输出高电平，一方面使INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板停止工作，另一方面使控制板控制不间断电源转到维修模式，然后就可以断开输入空气开关、输出空气开关和电池空气开关了，这样就完成了转维修旁路的过程，该电路既能强制转旁路又能防止误操作，从而提高不间断电源的安全性和可靠性。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路的电路图。

图中包括有：

1——输出空气开关状态检测模块；

2——维修旁路空气开关状态检测模块；

3——互锁电路模块。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，如图1所示，其包括或非门电路，或非门电路具体包括输出空气开关状态检测模块1、维修旁路空气开关状态检测模块2和互锁电路模块3，所述输出空气开关状态检测模块1的两个输入端分别与所述辅助触点K1的两端连接，所述输出空气开关状态检测模块1的输出端与所述互锁电路模块3的第一输入端连接，所述维修旁路空气开关状态检测模块2的两个输入端分别与辅助触点K2的两端连接，所述维修旁路空气开关状态检测模块2的输出端与所述互锁电路模块3的第二输入端连接，所述互锁电路模块3的第一输出端与控制SCR通断的INV SCR驱动板连接，所述互锁电路模块3的第二输出端与控制IGBT通断的INV IGBT驱动板连接，所述互锁电路模块3的第三输出端与控制不间断电源是否转到维修模式的控制板连接。

所述输出空气开关状态检测模块1包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的一端与电源VCC连接，所述电阻R1的另一端与所述三极管Q1的基极和辅助触点K1的一端连接，所述三极管Q1的发射极和所述辅助触点K1的另一端均接地，所述三极管Q1的集电极作为输出空气开关状态检测模块1的所述输出端。

所述维修空气开关状态检测模块包括电阻R2和三极管Q2，所述电阻R2的一端与电源VCC连接，所述电阻R2的另一端与所述三极管Q2的基极和辅助触点K2的一端连接，所述三极管Q2的发射极和所述辅助触点K2的另一端均接地，所述三极管Q2的集电极作为维修空气开关状态检测模块的所述输出端。

所述互锁电路模块3包括二极管D1至D5、电阻R3至R5和三极管Q3，所述二极管D1的负极作为互锁电路模块3的所述第一输入端，所述二极管D2的负极作为互锁电路模块3的所述第二输入端，所述二极管D1的正极经电阻R3与电源VCC连接，所述二极管D1至D5的正极均连接在一起，所述二极管D3的负极作为互锁电路模块3的所述第一输出端，所述二极管D4的负极作为互锁电路模块3的所述第二输出端，所述二极管D5的负极经电阻R4与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极经电阻R5与电源VDD连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极作为互锁电路模块3的所述第三输出端。

以上电路的工作原理如下：

所述INV SCR驱动板接收来自控制板的驱动信号INV_SCR_DRV（其中INV是逆变器inverter的缩写），当互锁电路模块3的第一输出端INV_SCR_LOCK输出的信号为高电平时INV SCR驱动板不工作，当互锁电路模块3的第一输出端INV_SCR_LOCK输出的信号为低电平时INV SCR驱动板正常工作。

INV IGBT驱动板接收来自控制板的驱动信号INV_IGBT_DRV，当互锁电路模块3的第二输出端INV_IGBT_LOCK输出的信号为高电平时INV IGBT驱动板不工作，当互锁电路模块3的第二输出端INV_IGBT_LOCK输出的信号为低电平时INV IGBT驱动板正常工作。

不间断电源正常运行时输出空气开关处于闭合状态，其辅助触点K1也处于闭合状态，三极管Q1截止；维修空气开关处于断开状态，其辅助触点K2也处于断开状态，三极管Q2导通，此时互锁电路模块3的三个输出端均输出低电平，INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板均正常工作，SCR和IGBT也正常工作。

当需要闭合维修空气开关时，由于辅助触点K2先于维修空气开关动作，因此在维修空气开关主触点闭合前，辅助触点K2已经先闭合。辅助触点K2闭合后，三极管Q2截止，此时互锁电路模块3的第一输出端和第二输出端均输出高电平，INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板同时被封锁。由于硬件的执行速度非常快，以致IGBT在微秒级的时间内就截止了，此时母线电容上还有很高的电压，即使维修空气开关的主触点闭合，维修旁路也不会通过逆变器灌到母线电容上。INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板被封锁的同时，互锁电路模块3的第三输出端INV_INTERLOCK输出低电平，控制板接收到互锁中断信号，立即强制不间断电源转到旁路模式。然后就可以断开输入空气开关、输出空气开关和电池空气开关了，这样就完成了转维修旁路的过程，该电路既能强制转旁路又能防止误操作，从而可提高不间断电源的安全性和可靠性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，不间断电源包括并联的主电路和维修旁路，主电路包括输出空气开关S1、INV SCR驱动板、INV IGBT驱动板、SCR、IGBT和控制板，INV SCR驱动板用于驱动SCR工作，INV IGBT驱动板用于驱动IGBT工作，维修旁路设有维修空气开关S2，其特征在于：包括或非门电路，所述或非门电路包括两个输入端和一个输出端，其中第一输入端接输出空气开关S1的辅助触点K1，第二输入端接维修空气开关S2的辅助触点K2，所述输出端分别接INV SCR驱动板、INV IGBT驱动板和控制板；

常态下，输出空气开关S1闭合，辅助触点K1闭合，或非门电路的第一输入端就接收到低电平，辅助触点K2断开，或非门电路的第二输入端就接收到高电平，从而或非门电路的输出端输出低电平，一方面使INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板正常工作，另一方面使控制板控制不间断电源工作于正常模式；

不间断电源需维修时，闭合维修开关S2的过程中，辅助触点K2先于维修开关S2完成闭合，或非门电路的第二输入端就接收到低电平，从而或非门电路的输出端输出高电平，一方面使INV SCR驱动板和INV IGBT驱动板停止工作，另一方面使控制板控制不间断电源转到维修模式。

2.如权利要求1所述的一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，其特征在于：所述或非门电路包括输出空气开关状态检测模块、维修旁路空气开关状态检测模块和互锁电路模块，所述输出空气开关状态检测模块的两个输入端分别与所述辅助触点K1的两端连接，所述输出空气开关状态检测模块的输出端与所述互锁电路模块的第一输入端连接，所述维修旁路空气开关状态检测模块的两个输入端分别与辅助触点K2的两端连接，所述维修旁路空气开关状态检测模块的输出端与所述互锁电路模块的第二输入端连接，所述互锁电路模块的第一输出端与控制SCR通断的INV SCR驱动板连接，所述互锁电路模块的第二输出端与控制IGBT通断的INV IGBT驱动板连接，所述互锁电路模块的第三输出端与控制不间断电源是否转到维修模式的控制板连接。

3.如权利要求2所述的一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，其特征在于：所述输出空气开关状态检测模块包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的一端与电源VCC连接，所述电阻R1的另一端与所述三极管Q1的基极和辅助触点K1的一端连接，所述三极管Q1的发射极和所述辅助触点K1的另一端均接地，所述三极管Q1的集电极作为输出空气开关状态检测模块的所述输出端。

4.如权利要求2或3所述的一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，其特征在于：所述维修空气开关状态检测模块包括电阻R2和三极管Q2，所述电阻R2的一端与电源VCC连接，所述电阻R2的另一端与所述三极管Q2的基极和辅助触点K2的一端连接，所述三极管Q2的发射极和所述辅助触点K2的另一端均接地，所述三极管Q2的集电极作为维修空气开关状态检测模块的所述输出端。

5.如权利要求2所述的一种不间断电源的逆变与维修旁路互锁电路，其特征在于：所述互锁电路模块包括二极管D1至D5、电阻R3至R5和三极管Q3，所述二极管D1的负极作为互锁电路模块的所述第一输入端，所述二极管D2的负极作为互锁电路模块的所述第二输入端，所述二极管D1的正极经电阻R3与电源VCC连接，所述二极管D1至D5的正极均连接在一起，所述二极管D3的负极作为互锁电路模块的所述第一输出端，所述二极管D4的负极作为互锁电路模块的所述第二输出端，所述二极管D5的负极经电阻R4与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极经电阻R5与电源VDD连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极作为互锁电路模块的所述第三输出端。