CN2257419Y - 四端口在线式抗干扰不间断电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四端口在线式抗干扰不间断电源。其是在现有三端口不间断电源UPS的设计基础上,增设辅助逆变绕组N4,辅助逆变绕组N4绕在次级铁芯柱上。本实用新型弥补了现有三端口UPS在切换过程中电压间断的缺陷,使得此类UPS进入了在线式UPS的行列,为广大用户提供了一种高可靠性、极宽输入电压、抗干扰能力强的在线式UPS品种,满足了在恶劣电网条件下,计算机等高档电子设备的用电需要。
Description
本实用新型属于不间断电源装置,主要涉及的是一种四端口在线式抗干扰不间断电源。
在计算机等高档电子仪器、设备的应用中,不间断电源(UPS)已成为保证此类电器安全、正常运行的重要环节。因我国电网基础较差,相当一部分地区的电压昼夜波动很大,浪涌、尖峰、雷电等干扰也十分严重,普通的不间断电源(UPS)已不能适应需要。因此,广大用户迫切需要一种输入电压宽(稳压范围宽)、抗干扰能力强、可靠性高的UPS。由于交流参数稳压器、稳压变压器(CVT)等谐振式交流稳压电源具有稳压范围宽(可达±45%)、抗干扰能力强、结构简单、可靠性极高等显著特点,所以人们利用它们做为核心元件制造出一种三端口不间断电源。以目前普遍采用的三端口不间断电源,(以CVT为例),其原理结构如图1所示(图2为CVT部分等效电路原理图):在核心元件部分CVT上有三个主绕组线圈:N1为市电输入Ui绕组(市电端口)、N2为逆变充电绕组(逆变端口)、N3为谐振输出绕组(输出端口),N1和N2绕组均绕在初级铁芯柱上形成紧耦合,N3绕在次级铁芯柱上。初、次级绕组之间由带气隙的磁分路铁芯F进行隔离,因而初、次级间是松耦合。磁分路铁芯F的作用相当于图2等效电路中的线性电感L0,它将输入端口与输出端口隔离开,当市电供电时,继电器J1闭合,Ui通过CVT直接输出一个净化、稳定的交流电压U0供给负载使用。此时,双向逆变器(SXNB)起整流作用,给蓄电池E充电,检测控制电路(JCCT)起监视市电情况并进行适当控制作用,逆变主电路元件这时处于后备工作状态。当市电停止供电时,检测控制电路起作用,断开继电器J1,由蓄电池E通过双向逆变器(SXNB)继续给CVT提供输入电源,经CVT稳压、滤波后输出给负载使用。由于N1和N2之间是紧耦合关系,当市电停止供电后,如果J1没有及时断开就将逆变器投入逆变工作状态的话,电网中的所有负载都将成为逆变器的负载,这时逆变器就会处于严重超载工作状态而导致功率器件的损坏,因此,必须等J1可靠断开后,才能使逆变器投入逆变工作状态。这时输出电压U0就有可能在切换过程中产生瞬间中断,此外,当逆变器投入工作后,输入、输出之间因串有一个大电感L0(图2所示),从而使得次级振荡电压U0由于L0的限流作用而需要几个以上的周期才能建立起来。由于这两个因素的存在,导致了三端口不间断电源UPS在切换过程中输出电压U0会有50-100ms的间断,所以不能进入在线式UPS的行列。对计算机而言,不允许电源有10ms以上的间断,否则会造成丢失数据,或损坏硬盘的后果。这样就使得此类三端口UPS在推广应用中受到了限制。
本实用新型的目的即由此产生,提出一种输出电压U0在切换过程中无瞬间中断现象的四端口在线式抗干扰不间断电源。
为实现上述目的,本实用新型是通过以下技术方案实现的:其是在现有三端口不间断电源UPS的设计基础上,增设辅助逆变绕组N4,辅助逆变绕组N4绕在次级铁芯柱上,并与谐振输出绕组N3形成紧耦合,在逆变充电绕组N2与辅助逆变绕组N4之间串接继电器开关J2、J3,同时在检测控制电路(JCCT)中相应设置继电器J2、J3。
本实用新型由于在次级铁芯上增设辅助逆变绕组N4,从而大大地改善了现有三端口UPS的缺陷,使得此类UPS进入了在线式UPS的行列,为广大用户提供了一种高可靠性、极宽输入电压、抗干扰能力强的在线式UPS品种,满足了在恶劣电网条件下,计算机等高档电子设备的需要。由于采用了在切换过程中辅助逆变绕组工作的方法,直接向次级辅助逆变绕组馈送能量,从而消除了输出电压U0的瞬间中断现象。本实用新型与常规UPS性能相比如下:(以1KVA为例)
普通在线式UPS 三端口CVT式 四端口CVT式
+15 +35稳压范围 % % ±45%
-25 -45重量 48kg 70kg 55kg噪音 <45db <50db <48db切换时间 0 100ms左右 0上限空载 1 5A 3A输入电流波形失真 <3% <3% <3%价格 7200元 5000元 7000元
本实用新型有如下附图。
附图1为现有三端口不间断电源电路原理图。
附图2为附图1的部分等效电路原理图。
附图3为本实用新型实施例1电路元理图。
附图4为附图3部分等效电路原理图。
附图5为本实用新型实施例2电路原理图。
附图6为本实用新型实施例3电路原理图。
结合附图,给出本实用新型实施例如下:
如图3所示:本实用新型主要由市电输入绕组N1(市电端口)、逆变输入绕组N2(逆变端口)、谐振输出绕组N3(输出端口)、辅助逆变绕组N4(辅助端口)、双向逆变器SXNB、和检测控制电路JCCT构成(图3所示),市电绕组N1和逆变充电绕组N2均绕在初级铁芯柱上形成紧耦合;谐振输出绕组N3和辅助逆变绕组N4均绕在次级铁芯柱上也为紧耦合,在初、次级绕组之间由带气隙的磁分路铁芯F进行隔离。在逆变充电绕组N2与辅助逆变绕组N4之间串接有继电器开关J2、J3,同时在检测控制电路中增设继电器J2、J3。本实用新型的工作过程如下:当市电供电时,J1闭合,市电Ui直接通过CVT向负载供电输出U0,同时通过双向逆变器(SXNB)给蓄电池E充电,主逆变功率器件这时处于后备工作状态。当市电Ui中断时,逆变器立即给辅助逆变绕N4送电(J2闭合、J3断开),以保持输出电压U0不致中断,这时,尽管J1尚未断开,电网中的所有负载仍然会成为逆变器的负载,但由于逆变电源是加在辅助逆变绕组N4次级铁芯柱上的,因初、次级绕组之间磁分路F的作用,初、次级绕组为松耦合,即使初级输入绕组N1相当于短路,但由于输入、输出间的大电感L0(图4所示)的限流作用,因而对N4绕组来说负载不会很重,短时间内逆变电路完全可以承受。输出电压U0也不会中断,当J1完全断开后,再闭合J3,断开J2,辅助逆变器N4停止工作,由主逆变绕组N2向负载供电。由于切换过程很短,约100-200ms,所以辅助绕组N4的容量不需很大,这样,整机的体积并无明显增加。本实用新型所采用的双向逆变器SXNB和检测控制电路JCCT为现有技术,其功能与三端口不间断是源UPS类同。在本实用新型的实施中,还可将双向逆变器(SXNB)的“充电逆变”功能分开成为“充电”“逆变”两个独立环节(如图5所示),以简化电路设计,提高可靠性。也可以将辅助逆变绕组N4与输出绕组N3共用同一绕组(如图6所示),以节约材料,缩小体积。但是,它们的本质是不变的,(即在切换过程中,首先在次级绕组进行辅助逆变,以保证输出电压U0不致中断。然后再由初级主逆变绕组N2进行正常逆变供电。)
Claims (3)
1、一种四端口在线式抗干扰不间断电源,包括双向逆变器(SKNB)、检测控制电路(JCCT),市电输入绕组N1、逆变充电绕组N2和谐振输出绕组N3,N1与N2绕组均绕在初级铁芯上,其特征在于:同时还设置有辅助逆变绕组N4,辅助逆变绕组N4绕在次级铁芯上;在逆变充电绕组N2与辅助逆变绕组N4之间串接有继电器开关J2、J3,同时在检测控制电路(JCCT)中相应设置继电器J2、J3。
2、根据权利要求1所述的四端口在线式抗干扰不间断电源,其特征在于:所述的双向逆变器(SXNB),其逆变电路与充电电路可分开设置。
3、根据权利要求1所述的四端口在线式抗干扰不间断电源,其特征在于:所述的谐振式输出绕组N3与辅助逆变绕组N4可以共用一个绕组绕在次级铁芯上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 95222927 CN2257419Y (zh) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 四端口在线式抗干扰不间断电源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN 95222927 CN2257419Y (zh) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 四端口在线式抗干扰不间断电源 |
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Publication Number | Publication Date |
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CN2257419Y true CN2257419Y (zh) | 1997-07-02 |
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ID=33870143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN 95222927 Expired - Fee Related CN2257419Y (zh) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 四端口在线式抗干扰不间断电源 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN2257419Y (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107241023A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-10-10 | 常州天曼智能科技有限公司 | 一种无源均压电路 |
CN109378986A (zh) * | 2018-12-22 | 2019-02-22 | 深圳市捷益达电子有限公司 | 一种耐负载冲击的不间断电源逆变输出电路 |
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1995
- 1995-09-22 CN CN 95222927 patent/CN2257419Y/zh not_active Expired - Fee Related
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