CN210183090U - 不间断供电电路及不间断供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不间断供电电路及不间断供电装置，所述用于为负载持续不间断供电的不间断供电电路包括：主供电电路，输出供电电压；输出电路，所述输出电路用于接收所述主供电电路输出的供电电压以为负载进行供电；电源模块；开关控制电路；开关，所述电源模块通过所述开关与所述输出电路连接，所述开关的受控端与所述开关控制电路的控制端连接；所述开关控制电路，还用于在所述电源模块的输出电压大于所述输出电路的输出电压时，控制所述电源模块为输出电路供电；在所述电源模块的输出电压小于所述输出电路的输出电压时，控制所述电源模块停止供电。本实用新型可以实现对负载的不间断供电，设计简单，具有较强的适用性。

Description

不间断供电电路及不间断供电装置

技术领域

本实用新型涉及电路电子领域，尤其涉及不间断供电电路及不间断供电装置。

背景技术

随着人们日常生活水平的提高，电能已经成为人们生产和生活汇总不可或缺的能源。然而，在遇到电力供应紧张或者电力维护时，不可避免地将会在一定时期内对附近的电网进行断电，以保证电力供应或者施工安全。而实际生活中，某些仪器或者设备在断电情况下将会产生损坏或无法继续正常工作，因此，这些仪器设备在断电条件下也需要实现正常运转。而现有的为仪器设备提供不间断供电的系统装置的电路设计极为复杂，电路中所采用的器件较多，成本十分高昂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种不间断供电电路及不间断供电装置，旨在解决现有的不间断供电装置设计复杂，成本高昂的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种不间断供电电路，用于为负载持续不间断供电，包括：

主供电电路，所述主供电电路的输出端输出供电电压；

输出电路，所述输出电路的输入端与所述主供电电路的输出端连接，所述输出电路用于接收所述主供电电路输出的供电电压，以为负载进行供电；

电源模块，所述电源模块的输入端与所述主供电电路连接；

开关控制电路，所述开关控制电路的第一输入端与所述电源模块的电压输出端连接，所述开关控制电路的第二输入端与所述输出电路的电压输出端连接；

开关，所述电源模块的电压输出端通过所述开关与所述输出电路的输入端连接，所述开关的受控端与所述开关控制电路的控制端连接；

所述开关控制电路，还用于持续比较所述电源模块与所述输出电路的输出电压大小，在所述电源模块的输出电压大于所述输出电路的输出电压时，控制所述电源模块为输出电路供电；在所述电源模块的输出电压小于所述输出电路的输出电压时，控制所述电源模块停止供电。

可选地，所述开关控制电路包括比较器，所述比较器的第一输入端作为所述开关控制电路的第一输入端与所述电源模块的电压输出端连接，所述比较器的第二输入端作为所述开关控制电路的第二输入端与所述输出电路的电压输出端连接，所述比较器的输出端作为所述开关控制电路的控制端与所述开关的受控端连接；

在所述比较器的第一输入端的输入电压大于所述比较器的第二输入端的输入电压时，所述比较器的输出端控制所述开关导通；在所述比较器的第一输入端的输入电压小于所述比较器的第二输入端的输入电压时，所述比较器的输出端控制所述开关截止。

可选地，所述不间断供电电路还包括第一二极管，所述电源模块的正极通过所述第一二极管与所述输出电路的正极输入端连接，所述第一二极管的阳极靠近所述电源模块的正极，所述第一二极管的阴极靠近所述输出电路的输入端，所述电源模块的负极通过所述开关与所述输出电路的负极输入端连接。

可选地，所述不间断供电电路还包括第二二极管，所述第二二极管与所述第一二极管并联，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接。

可选地，所述主供电电路的输出端包括相互隔离的第一输出端和第二输出端，所述主供电电路的第一输出端与所述输出电路的输入端连接，所述主供电电路的第二输出端与所述电源模块的输入端连接。

可选地，所述输出电路的输入端包括相互隔离的第一输入端和第二输入端，所述输出电路的第一输入端与所述主供电电路的输出端连接，所述输出电路的第二输入端与所述电源模块的电压输出端连接。

可选地，所述电源模块的输出电压略小于负载的额定电压。

可选地，所述开关为场效应晶体管和/或三极管。

可选地，所述比较器为滞回电压比较器。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种不间断供电装置，所述不间断供电装置包括负载以及为负载持续不间断供电的不间断供电电路，所述不间断供电电路被配置为如上所述的不间断供电电路。

本实用新型通过设置开关控制电路控制电源模块为输出电路进行供电，能够在主供电电路供电的同时对电源模块进行充电，并在主供电电路调电或断电时通过电源模块继续为负载进行供电，以使得负载能够持续运行。在输出电路的输出电压因主供电电路断电而下降的过程中及时切换至电源模块进行供电，实现无延时的不间断供电，从而使得负载能够在主供电电路出现异常时能够持续工作。并且本实施例中的不间断供电电路设计简单，成本低廉，能够应用到各种不同的需求持续供电的负载装置中，提升了电路的实用性和适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型不间断供电电路一实施例的模块示意图；

图2为图1实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	主供电电路	50	开关
20	输出电路	MOS	场效应晶体管
				30	电源模块	D1	第一二极管
40	开关控制电路	D2	第二二极管
				41	比较器

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种不间断供电电路，应用于不间断供电装置中，该不间断供电装置可以为需要在断电条件下持续运行的各种负载提供持续不间断的供电，直至其恢复供电后再由市电或其他交流电进行供电。

参见图1，在一实施例中，该不间断供电电路包括主供电电路10、输出电路20、电源模块30、开关50以及开关控制电路40。主供电电路10可以与市电或其他交流电连接，以在其输出端输出供电电压。输出电路20的输入端与主供电电路10的输出端连接，以接收主供电电路10输出的供电电压为输出电路20连接的负载进行供电。电源模块30的输入端与主供电电路10连接，以在主供电电路10进行供电时同时为电源模块30进行充电，从而使得主供电电路10断电时能够通过电源模块30中存储的电能为负载进行不间断供电。开关控制电路40包括两个输入端，开关控制电路40的第一输入端与电源模块30的电压输出端连接，开关控制电路40的第二输入端与输出电路20的电压输出端连接，即，开关控制电路40的两个输入端分别能够获取到电源模块 30的输出电压以及输出电路20的输出电压。电源模块30的电压输出端则通过串联的开关50与输出电路20的输入端连接，开关50断开时，电源模块30 与输出电路20之间断路。开关50的受控端与开关控制电路40的控制端连接，即开关控制电路40可以根据输出电路20的输出电压大小来控制切换输出电路20的供电电压以使电源模块30对输出电路20进行供电。

以主供电电路接入市电为例，当市电正常供电时，主供电电路10为输出电路20提供供电电压以向负载进行供电，并能够同时通过市电为电源模块30 进行充电。当市电断电时，主供电电路10停止提供供电电压，此时输出电路 20在主供电电路10未进行供电的条件下，输出电路20的输出电压将会逐渐降低。开关控制电路40的两个输入端可以持续监测并比较电源模块30的输出电压以及输出电路20的输出电压，当输出电路20的输出电压大于电源模块30的输出电压时，表示市电正常供电，此时电源模块30不需要为输出电路20进行供电；当输出电路20的输出电压逐渐减小至小于电源模块30的输出电压时，表示市电停止供电，此时开关控制电路40可以控制开关50导通，以使得电源模块30为输出电路20进行供电；在市电从停止供电恢复到正常供电状态时，输出电路20在接收到主供电电路10输出的供电电压，输出电路20的输出电压将会逐渐提升，在输出电路20的输出电压高于电源模块30 的输出电压时，开关控制电路40可以控制开关50关断，以使电源模块30停止供电并利用主供电电路10输出的供电电压对电源模块30进行充电。

本实施例通过设置开关控制电路40控制电源模块30为输出电路20进行供电，能够在主供电电路供电的同时对电源模块30进行充电，并在主供电电路断电时通过电源模块30继续为负载进行供电，以使得负载能够持续运行。在输出电路20的输出电压因主供电电路断电而下降的过程中及时切换至电源模块30进行供电，实现无延时的不间断供电，从而使得负载能够在主供电电路出现异常时能够持续工作。并且本实施例中的不间断供电电路设计简单，成本低廉，能够应用到各种不同的需求持续供电的负载装置中，提升了电路的实用性和适用性。

可以理解的是，主供电电路10与电源模块30之间还可以设置充电管理电路(图未示)，主供电电路10输出的供电电压在经过充电管理电路转换为恒压恒流的充电电压为电源模块30进行充电。同理，电源模块30与输出电路20之间还可以设置放电管理电路(图未示)，该放点管理电路的原理与上述充电管理电路相同，在此不一一赘述。

具体地，上述主供电电路10可以包括图中未示出的，但依次连接的浪涌抑制电路、滤波电路、整流电路、功率变换电路以及隔离整流电路，通过浪涌抑制电路与市电连接，并通过隔离整流电路的输出端输出相应的供电电压。电源模块30可以为蓄电池或锂电池组。

进一步地，请一并参照图1和图2，开关控制电路40可以包括比较器41，比较器41为电压比较器41，具有第一输入端和第二输入端，可以对两个输入端输入的电压值进行比较。比较器41的第一输入端可以作为开关控制电路40 的第一输入端与电源模块30的电压输出端连接，以接收电源模块30的输出电压；比较器41的第二输入端可以作为开关控制电路40的第二输入端与输出电路20的电压输出端连接，以接收输出电路20的输出电压，比较器41的输出端还作为所述开关控制电路40的控制端与开关50的受控端连接。当电源模块30输出的输出电压大于输出电路20的输出电压时，比较器41的输出端输出高电平至开关50的受控端，以控制开关50导通，使电源模块30为输出电路20进行供电；当电源模块30输出的输出电压小于输出电路20的输出电压时，比较器41的输出端输出低电平至开关50的受控端，以控制开关50 截止，使电源模块30停止供电。开关控制电路40通过检测电源模块30和输出电路20的输出电压大小，能够有效判断是否需要控制电源模块30为输出电路20进行供电，从而在市电调电或断电时及时为输出电路20进行供电，保障负载能够不间断地运行。

请继续参照图1和图2，在上述实施例中，不间断供电电路还包括第一二极管D1，电源模块30包括正极和负极，电源模块30的正极通过第一二极管 D1与输出电路20的正极输入端连接。第一二极管D1的阳极靠近电源模块 30的正极，第一二极管D1的阴极靠近输出电路20的输出端，电源模块30 的负极则通过开关50与输出电路20的负极输入端连接。即电流可以从电源模块30的正极通过第一二极管D1流向输出电路20的正极输入端，并从输出电路20的负极输入端流出，经过开关50后流入电源模块30的负极，构成完整的电流回路。其中，第一二极管D1可以防止电流从输出电路20反向流入电源模块30的正极。

进一步地，上述实施例中的不间断供电电路还包括第二二极管D2，第二二极管D2与第一二极管D1并联，第一二极管D1的阳极与第二二极管D2 的阳极连接，第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极连接。第一二极管D1和第二二极管D2都能够流过同向电流，从而降低二极管的正向导通电压，减少电源模块30供电过程中在二极管上的能量损耗，提升电源模块30 的能量利用率。

可以理解的是，第一二极管D1和第二二极管D2还可以在分别串联一个相同的均流电阻后再进行并联，以使得流过两个二极管的电流更加均衡，防止两个二极管因电流不均而受损。

参见图2，主供电电路10的输出端可以为相互隔离的第一输出端和第二输出端，主供电电路10的第一输出端与输出电路20的输入端连接，以通过第一输出端为输出电路20供电；主供电电路10的第二输出端与电源模块30 的输入端连接，以通过第二输出端为电源模块30充电。通过相互隔离的两个输出端分别为输出电路20和电源模块30进行供电，可以防止电源模块30的输入端与输出电路20的输入端相互影响，提升电路的安全性。

进一步地，输出电路20的输入端也可以设置为相互隔离的第一输入端和第二输入端，输出电路20的第一输入端与主供电电路10的输出端连接，输出电路20的第二输入端与电源模块30的电压输出端连接。防止主供电电路 10的输出端输出供电电压高于电源模块30的输出电压时电流反向流入电源模块30造成电路出现损坏或停止工作，提升不间断供电电路的工作稳定性。

可以理解的是，在电源模块30为负载进行供电时，电源模块30可以设置为输出电压小于负载的额定电压，从而使得电源模块30的输出电压可以使负载工作在欠压状态，以通过降低电源模块30的输出电压来提升电源模块30 的供电时间。

进一步地，在上述实施例中，开关50可以为场效应晶体管MOS、三极管或具有受控端的继电器，比较器41可以为滞回电压比较器41。场效应晶体管MOS可以更加方便地集成于电路，且具有抗辐射能力高以及功耗低的特点。而比较器41采用滞回电压比较器41，可以防止比较器41两个输入端的电压相近时比较器41的输出端因高低电平的反复跳变而产生输出振荡，使得比较器41两个输入端的电压间存在一定电压差值时才控制输出端的电平进行改变，从而增强了开关比较电路的工作稳定性。

本实用新型还提供一种不间断供电装置，该不间断供电装置包括负载以及为负载持续不间断供电的不间断供电电路，该不间断供电电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的不间断供电装置采用了上述不间断供电电路的技术方案，因此该不间断供电装置具有上述不间断供电电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种不间断供电电路，用于为负载持续不间断供电，其特征在于，包括：

主供电电路，所述主供电电路的输出端输出供电电压；

输出电路，所述输出电路的输入端与所述主供电电路的输出端连接，所述输出电路用于接收所述主供电电路输出的供电电压，以为负载进行供电；

电源模块，所述电源模块的输入端与所述主供电电路连接；

开关控制电路，所述开关控制电路的第一输入端与所述电源模块的电压输出端连接，所述开关控制电路的第二输入端与所述输出电路的电压输出端连接；

开关，所述电源模块的电压输出端通过所述开关与所述输出电路的输入端连接，所述开关的受控端与所述开关控制电路的控制端连接；

所述开关控制电路，还用于持续比较所述电源模块与所述输出电路的输出电压大小，在所述电源模块的输出电压大于所述输出电路的输出电压时，控制所述电源模块为输出电路供电；在所述电源模块的输出电压小于所述输出电路的输出电压时，控制所述电源模块停止供电。

2.如权利要求1所述的不间断供电电路，其特征在于，所述开关控制电路包括比较器，所述比较器的第一输入端作为所述开关控制电路的第一输入端与所述电源模块的电压输出端连接，所述比较器的第二输入端作为所述开关控制电路的第二输入端与所述输出电路的电压输出端连接，所述比较器的输出端作为所述开关控制电路的控制端与所述开关的受控端连接；

在所述比较器的第一输入端的输入电压大于所述比较器的第二输入端的输入电压时，所述比较器的输出端控制所述开关导通；在所述比较器的第一输入端的输入电压小于所述比较器的第二输入端的输入电压时，所述比较器的输出端控制所述开关截止。

3.如权利要求2所述的不间断供电电路，其特征在于，所述不间断供电电路还包括第一二极管，所述电源模块的正极通过所述第一二极管与所述输出电路的正极输入端连接，所述第一二极管的阳极靠近所述电源模块的正极，所述第一二极管的阴极靠近所述输出电路的输入端，所述电源模块的负极通过所述开关与所述输出电路的负极输入端连接。

4.如权利要求3所述的不间断供电电路，其特征在于，所述不间断供电电路还包括第二二极管，所述第二二极管与所述第一二极管并联，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接。

5.如权利要求1所述的不间断供电电路，其特征在于，所述主供电电路的输出端包括相互隔离的第一输出端和第二输出端，所述主供电电路的第一输出端与所述输出电路的输入端连接，所述主供电电路的第二输出端与所述电源模块的输入端连接。

6.如权利要求1所述的不间断供电电路，其特征在于，所述输出电路的输入端包括相互隔离的第一输入端和第二输入端，所述输出电路的第一输入端与所述主供电电路的输出端连接，所述输出电路的第二输入端与所述电源模块的电压输出端连接。

7.如权利要求1-6中任一项所述的不间断供电电路，其特征在于，所述电源模块的输出电压小于负载的额定电压。

8.如权利要求1-6中任一项所述的不间断供电电路，其特征在于，所述开关为场效应晶体管和/或三极管。

9.如权利要求2-4中任一项所述的不间断供电电路，其特征在于，所述比较器为滞回电压比较器。

10.一种不间断供电装置，其特征在于，所述不间断供电装置包括负载以及为负载持续不间断供电的不间断供电电路，所述不间断供电电路被配置为如权利要求1-9任一项所述的不间断供电电路。

Images