CN2287349Y - 带非线性负载能力强的不间断电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种不间断电源,它包括有电源和逆变部分,其中逆变部分包括调控电路、放大电路、输出电路和反馈电路,其特征在于它还包括有一个非线性波发生器和适合于非线性负载的短路保护电路,所述的非线性波发生器的输出与调控电路的输入相连,所述短路保护电路的取样输入端接至输出电路的直流主回路中,且短路保护电路至少有一个输出与输出电路的输出连接。
Description
本实用新型涉及一种不间断电源。
现有的不间断电源，即UPS电源，它主要由线性波形发生器、脉宽调制电路、放大电路、输出电路、反馈电路和电源组成，尽管它主要用于对计算机类负载的供电，但在国标(如GB/T14714-93)中，却只要求在“线性负载”上进行考核，不要求在“非线性负载”上进行考核。而计算机是典型的非线性负载，理论和实践证明，同一电源对不同性质的负载供电能力有很大的区别，所以市场上流行的UPS电源尽管对线性负载有很好的效果，而在计算机等类的非线性负载上则存在明显不足。因为非线性负载工作时有很高的脉冲电流，而现有线性化的UPS电源则没有考虑这个因素，其短路保护电路采用限制电流的短路保护，故使UPS电源的带非线性负载的能力大大降低，甚至不能正常工作。据《中国计算机用户》介绍并经实践证实，一般每500VA的UPS电源只能带一台PC型微机。
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种特别适于非线性负载的带非线性负载能力强的不间断电源。
本实用新型的技术解决方案：
一种带非线性负载能力强的不间断电源，它包括有电源(6)和逆变部分，其中逆变部分包括调控电路(2)、放大电路(3)、输出电路(4)和反馈电路(5)，其特征在于它还包括有一个非线性波发生器(1)和适合于非线性负载的短路保护电路(7)，所述的非线性波发生器(1)的输出与调控电路(2)的输入相连，所述短路保护电路(7)的取样输入端接至输出电路(4)的直流主回路中，且短路保护电路(7)至少有一个的输出与输出电路(4)的输出连接。
本实用新型首次在不间断电源中引入非线性波发生器和适合于非线性负载的短路保护装置，使得本实用新型输出的电源中，其电压电流的非线性关系与非线性负载的电压电流关系相吻合，故能很好的配合使用。同时本实用新型根据非线性负载工作时有很高的脉冲电流的特性，采用了能够识别是工作脉冲电流还是短路电流的短路保护装置，则使本实用新型带非线性负载的能力大大提高，一台1000VA的本实用新型电源可同时带3-4台计算机正常工作，且工作可靠性和安全性也大大提高。
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的电原理图。
如图1、2，本实用新型的非线性波发生器(1)可采用函数信号发生器，也可采用微机控制信号发生器，还可采用脉冲调宽信号发生器，其产生的波形应与非线性负载的要求相适应。图2中的非线性波发生器(1)采用了由振荡器IC1(型号可为ICL8038)和函数变换网络构成的非线性函数信号发生器，其中函数变换网络由运放IC2(型号可为LF356)及电阻、二极管网络T构成。本实用新型的短路保护电路(7)可由取样电阻R1，由电阻R2、R3，电容C1、C2和二极管D1构成的可变时间常数双积分电路，由电阻R4、R5，运放IC5构成的比较电路，由电阻R7、R8，可控硅SCR构成的触发电路和由晶体管BG3、继电器KA构成的切换电路组成，取样电阻R1串接在输出电路(4)的直流主回路上，同时接双积分电路的输入，双积分电路两电阻R2、R3中的一个电阻上反向并接二极管D1构成可识别大电流窄脉冲的可变时间常数双积分电路，该电路输出接比较电路IC5的输入，IC5的输出接触发电路SCR的触发控制端，SCR的输出接切换电路中晶体管BG3的基极输入，切换电路的输出从继电器KA的工作触点KA1、KA2送出，该触点KA1、KA2设置在输出电路(4)的交流输出端上。短路保护电路(7)最好再引出一个输出端与调控电路(2)相连，即将短路保护电路(7)中比较电路IC5的输出端同时再与由脉冲调制集成电路IC8构成的调控电路(2)的控制端相连。本实用新型的反馈电路(5)由第一反馈线圈L1和第二反馈线圈L2构成，第一、二反馈线圈L1、L2均与输出电路(4)的输出变压器B2耦合，L1的中心抽头接地，其两端接有无极性电容C3、C4，其输出与输出电路(4)的输入变压器B1的初级一端相连，L2的输出接调控电路(2)的输入。
本实用新型的工作过程如下，其中电源(6)可采用浮充蓄电池W，也可采用按照市电是否停电而进行切换的电源装置，电源(6)向整机提供直流电源。如果所接负载为计算机类的非线性负载，则它的电流电压关系为非线性关系，根据这一特点，应使非线性波发生器(1)产生一个与非线性负载相适应的非线性波，通过改变非线性函数信号发生器中的电阻二极管网络T的参数能很容易地实现。非线性波函数信号发生器产生的非线性波送至由脉冲调制集成电路IC3(型号可为SG3524)构成的调控电路(2)后形成一个调制波，该调制波经放大电路(3)中的放大器IC4(型号可为TDA2030)放大后送至输出电路(4)的输入变压器B1，由晶体管BG1、BG2组成的功放电路将调制信号放大后由其升压输出变压器B2输出，得到一个与计算机类非线性负载相吻合的220V交流电源，即可供非线性负载工作。由于本实用新型输出的电源是与非线性负载相适应的呈非线性关系的电源，则它的带载能力大大提高，可同时带动多台非线性负载。
为了保证本实用新型电源的工作可靠和稳定，本实用新型采用了由第一、二反馈线圈L1、L2构成的反馈电路(5)，它将输出电路(4)中输出变压器B2上的交流输出信号通过L1送至输入变压器B1的初级，保证输出信号稳定，由于L1上接入了无极性电容C3、C4，故可有效地防止自激，提高输出功率。反馈电路(5)同时通过L2将输出信号反馈送至调控电路(2)的输入端，加强调控电路的可靠性，提高调压精度。
由于非线性负载工作时有很高的脉冲电流，则不能采用原来UPS电源中的限制电流的短路保护电路，否则仍会将本实用新型的电源在正常高脉冲电流工作时以短路处理。所以本实用新型采用了适合于非线性负载的短路保护电路(7)。图2中给出的是可变时间常数双积分短路保护电路，也可采用其它适合非线性负载的短路保护电路。这样，可变时间常数双积分电路通过采样电阻R1将输出电路(4)直流主回路中的电流信号从其功放电路BG1、BG2中取出，经可变时间常数双积分电路判断，如果取出的电流信号是非线性负载正常的高脉冲电流，则它的窄脉宽特性能被可变时间常数双积分电路所识别，故此时比较电路IC5输出低电平，不能触发触发电路SCR工作，其切换电路不工作，保证本实用新型电源仍正常向非线性负载供电，提高了带载能力。同时比较电路IC5输出的低电平又送至调控电路IC3的控制端，对它亦不产生作用。如果取出的电流信号是短路电流信号，则它的脉宽较宽，由可变时间常数双积分电路识别后使比较电路IC5输出高电平，将可控硅SCR触发导通，使切换电路中的晶体管BG3截止，则继电器KA改变工作状态，其工作触点KA1、KA2开路，切断向非线性负载的供电回路，完成短路保护。同时，比较电路IC5输出的高电平又送至调控电路IC3的控制端，切断信号输出，起到双重保险作用。
Claims (5)
1、一种带非线性负载能力强的不间断电源，它包括有电源(6)和逆变部分，其中逆变部分包括调控电路(2)、放大电路(3)、输出电路(4)和反馈电路(5)，其特征在于它还包括有一个非线性波发生器(1)和适合于非线性负载的短路保护电路(7)，所述的非线性波发生器(1)的输出与调控电路(2)的输入相连，所述短路保护电路(7)的取样输入端接至输出电路(4)的直流主回路中，且短路保护电路(7)至少有一个的输出与输出电路(4)的输出连接。
2、按权利要求1所述的带非线性负载能力强的不间断电源，其特征在于所述适合于非线性负载的短路保护电路(7)最好再引出一个输出端与调控电路(2)相连。
3、按权利要求1所述的带非线性负载能力强的不间断电源，其特征在于非线性波发生器(1)可采用函数信号发生器，也可采用微机控制信号发生器，还可采用脉冲调宽信号发生器，其产生的波形应与非线性负载的要求相适应。
4、按权利要求1或2所述的带非线性负载能力强的不间断电源，其特征在于短路保护电路(7)可由取样电阻R1，由电阻R2、R3，电容C1、C2和二极管D1构成的可变时间常数双积分电路，由电阻R4、R5，运放IC5构成的比较电路，由电阻R7、R8，可控硅SCR构成的触发电路和由晶体管BG3、继电器KA构成的切换电路组成，取样电阻R1串接在输出电路(4)的直流主回路上，同时接双积分电路的输入，双积分电路两电阻R2、R3中的一个电阻上反向并接二极管D1构成可识别大电流窄脉冲的可变时间常数双积分电路，该电路输出接比较电路IC5的输入，IC5的输出接触发电路SCR的触发控制端，SCR的输出接切换电路中晶体管BG8的基极输入，切换电路的输出从继电器KA的工作触点KA1、KA2送出，该触点KA1、KA2设置在输出电路(4)的交流输出端上，比较电路IC5的输出还同时与由脉冲调制集成电路IC3构成的调控电路(2)的控制端相连。
5、按权利要求1所述的带非线性负载能力强的不间断电源，其特征在于反馈电路(5)由第一反馈线圈L1和第二反馈线圈L2构成，第一、二反馈线圈L1、L2均与输出电路(4)的输出变压器B2耦合，L1的中心抽头接地，其两端接有无极性电容C3、C4，其输出与输出电路(4)的输入变压器B1的初级一端相连，L2的输出接调控电路(2)的输入。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104283181A (zh) * | 2013-07-11 | 2015-01-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 超声波加湿器的保护电路及超声波加湿器 |
| CN105301520A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-03 | 北京东方计量测试研究所 | 可调整式非线性负载配置系统 |
| CN107251418A (zh) * | 2015-02-25 | 2017-10-13 | 高通股份有限公司 | 用于爆音‑嘀嗒声(pop‑click)噪声减小的非线性电源斜升 |
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1996
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| CN104283181B (zh) * | 2013-07-11 | 2018-07-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 超声波加湿器的保护电路及超声波加湿器 |
| CN107251418A (zh) * | 2015-02-25 | 2017-10-13 | 高通股份有限公司 | 用于爆音‑嘀嗒声(pop‑click)噪声减小的非线性电源斜升 |
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| CN105301520B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-01-16 | 北京东方计量测试研究所 | 可调整式非线性负载配置系统 |
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