CN2520604Y - 不间断电源 - Google Patents
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Abstract
一种不间断电源,包括滤波电路、调压电路、充电电路、逆变电路和保护电路,其特征在于:设置有市电逆变转换电路、调压控制电路、空载关机电路、自动开机电路,保护电路包括过流检测保护电路和电池欠压保护电路。本实用新型提供了一种输入电压适应范围宽、逆变输出电压稳定、市电逆变转换准确可靠、市电电网恢复正常时可自动开机同时对电池充电和空载关机的不间断电源。
Description
本实用新型涉及一种不间断电源。
在现有技术中，不间断电源的型号多种多样，但普遍存在如下不足：1、对输入电压的适应范围小，难以满足中国电网不同地区电压波动范围大的要求，难以稳定输出电压。2、市电、逆变之间的转换困难，继电器出现误动作，不能保障产品质量。3、UPS空载时对电池组放电会导至电池组过放电而受损。4、不间断电源保护关机后，市电电网恢复正常时，不能自动开机并同时对电池充电。
本实用新型的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种输入电压适应范围宽、市电逆变转换准确可靠、市电电网恢复正常时可自动开机同时对电池充电和空载关机的不间断电源。
实现上述目的的技术方案：一种不间断电源，包括滤波调压电路、市电逆变转换电路、空载关机电路、调压控制电路、自动开机电路、充电电路、逆变电路和保护电路，其中：
市电逆变转换电路包括分压电路、整流、滤波电路、比较器、三极管开关和继电器RY3，市电经由R117、R120、R119组成的分压电路分压，分压信号经D41～D44整流、R74和C19滤波电路滤波后的信号输入两级比较器(IC6A、IC6C)，比较器信号输出接三极管BG16，三极管BG16的输出信号控制用于滤波调压电路中市电逆变之间转换的继电器RY3开关。
调压控制电路由分压电路(R118、R122、R121)、整流滤波电路(D45～D48)、比较器(IC8B、IC8C、IC8D)和控制继电器(RY1、RY2)组成，市电经由R118、R122、R121组成的分压电路分压，分压信号经D45～D48整流滤波，整流滤波后的信号输入比较器(IC8B、IC8C、IC8D)，比较器(IC8B、IC8C、IC8D)输出信号分别经三极管开关电路控制滤波调压电路中的调压继电器(RY1、RY2)开关。
空载关机电路由比较器IC7B和三极管BG3组成，比较器IC7B的同相端输入为保护电路的比较器IC6D输出，比较器IC7B的反相端输入为基准电压，三极管BG3的集电极输出接BG2的基极。
自动开机电路由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2组成，市电采样信号经Z1、R8接三极管BG2的基极，三极管BG2的集极与射极之间并接R5和C1，三极管BG2的射极接地，R2并接在三极管BG1的射极与基极之间，充电电池接三极管BG1的射极，充电电池经R2、R3接三极管BG1的集极。
保护电路设置包括二极管(D9、D15、D10、D11)和比较器(IC6D、IC6C)组成的过流检测电路，二极管(D9、D15)的输入接末级功率管(MOSFET)漏极负脉冲，二极管(D10、D11)接方波发生器送出的两路方波基准信号，比较器产生的过流信号输出控制逆变功率管。
设置电池保护电路，电池保护电路由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等组成，比较器IC7A的电池比较电压输出接三极管BG3的基极。
逆变电路由IC4的11脚、14脚输出两路方波加至M1-2、M2-4两组CMS管，CMS电路输出接变压器，变压器输出一个反馈绕组经过D25、D26、C4整流滤波后，再经W1、R33、D6和R34分压加至IC4的1脚。
采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：1、输入电压范围宽，达到160-290VAC。2、逆变输出电压稳定，达到220V±10％。3、保护功能强：具有输入欠压保护、过载保护和电池保护功能，工作可靠。过流检测电路采用两只二极管检测出末级功率管(MOSFET)在工作时漏极的负脉冲，并从方波发生器送出的两路方波检测出两路基准负脉冲信号。用比较器对两路信号进行比较，产生的过流信号，它对功率管的过流和温度过高都有可靠的保护功能。整机电路简单，功能齐全。4、不间断电源保护关机后，市电电网恢复正常时可自动开机同时对电池充电。5、具有自动恒流恒压充电功能。6、切换可靠，切换时间小于10ms，在电网出现故障的情况下能保证负载不间断稳定工作。7、电池备份时间可灵活选择。8、温升低，噪音小，能长期工作在各种恶劣环境。9、安装操作简单方便。
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是本实用新型的电路结构框图。
图2是图1的电路图。
实施例：结合图1～图2，一种不间断电源，包括滤波调压电路、自动充电电路、逆变电路、市电逆变转换电路、调压控制电路、空载关机电路、自动开机电路和保护电路，保护电路包括过流检测保护电路和电池欠压保护电路。其中：
滤波调压电路由滤波电容C49、C50、变压器B和继电器控制开关RY1、RY2、RY3组成。
市电逆变转换电路包括由R117、R120、R119组成的分压电路、由D41～D44、R74和C19组成的整流滤波电路、两级比较器(IC6A、IC6C)、三极管BG16和市电逆变之间转换的继电器RY3组成，市电输入经过R117、R120、R119分压电路后加至D41～D44整流经R74和C19组成的滤波网滤波为一个纯直流电平，采用(IC6A)324比较器进行比较输出高电平或低电平，再经过(IC6C)324进行比较，输出经过R116后去驱动BG16三极管，三极管导通或截止，使继电器RY3动着，完成市电逆变之间的转换，同时也通过三极管BG5、BG4控制市电指示灯的熄灭。在此电路中，采用两次比较器比较是让比较器的输出值更加准确，无继电器误动作，保障产品质量。
逆变电路：由IC4(SG3525)11脚、14脚输出两路方波加至M1-2、M2-4两组CMS管，CMS电路工作驱动变压器输出方波再经滤波输出220VAC电压，同时也由变压器输出一个反馈绕组经过D25、D26、C4滤波后，再经W1、R33、D6和R34分压加至3525的1脚，W1在此电路中调整反馈量，使11脚、14脚的方波幅值改变同时改变输出电压。
输出频率也是由SG3525的6脚改变，用W2、R31来改变6脚的振荡频率同时改变输出频率。
调压控制电路由分压电路(R118、R122、R121)、整流滤波电路(D45～D48)、比较器(IC8B、IC8C、IC8D)和控制继电器(RY1、RY2)组成，由市电输入经过R118、R122、R121分压和经过D45～D48整流滤波后的一个电平加至IC8B的反相端，IC8C、IC8D的同相端同基准电压5V分压后的值进行比较，比较的基准电压不一样所以使比较器输出不一样去控制继电器RY1和RY2进行调压，调压规则是输入电压160VAC调整一次使输出电压为220VAC，输入电压180VAC时调压一次输出220VAC，输入电压240V时调压一次输出220VAC，输入电压290V时调压一次输出220VAC。因此，输入稳压范围160V～290V，满足电网差地区的使用要求。这是根据中国电网不同地区要求的最先进设计。
过流保护电路包括二极管(D9、D15、D10、D11)和比较器(IC6D、IC6C)，采用两只D9、D15二极管测出末级功率管(MOSFET)在工作时漏极的负脉冲，并从方波发生器送出的两路方波检测出两路基准信号，用IC6D比较器对两路信号进行比较，产生的过流信号使逆变功率管保护。
空载关机电路：由于UPS空载时对电池组放电会导至电池组过放电而受损，所以我们设计了一种UPS逆变时空载关机电路，空载关机电路由比较器IC7B和三极管BG3组成，比较器IC7B的同相端输入为保护电路的比较器IC6D输出，比较器IC7B的反相端输入为基准电压，三极管BG3的集电极输出接BG2的基极。它由IC7B比较器对D9、D15两只二极管测出的末级功率管漏极负脉冲信号进行比较输出一个高电平使BG3三极管导通，BG3导通后输出高电平使BG2截止，同时BG1也截止使逆变器关闭。
市电自动开机电路：市电电网故障后逆变器工作，电池低压或空载逆变器都会关机，当市电恢复正常时会自动开机，它由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2组成，市电采样信号经Z1、R8接三极管BG2的基极，三极管BG2的集极与射极之间并接R5和C1，三极管BG2的射极接地，R2并接在三极管BG1的射极与基极之同，充电电池接三极管BG1的射极，充电电池经R2、R3接三极管BG1的集极。当市电正常时Z1端采样一个高电平，BG2导通，同时BG1也导通，BG1导通后UPS开机，此时UPS对电池充电，此电路在UPS上使用提高UPS智能化，无需使用者对UPS进行看管和操作。
电池保护电路：由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等组成，当电池低到保护值时，IC7A的2脚、3脚进行比较，输出一个高电平使BG3导通，BG2截止，BG1截止同时保护关机，电池保护值由人为设定，采用此电路，防止电池过放电而损坏。
自动充电电路：自动充电电路由变压器充电绕组经D31～D34整流、C20滤波加至(IC5)LM317的2脚，LM317导通使3脚输出对电池充电。
此外，设置由比较器IC7D、BG8、BZ及其外围电路组成的报警电路。
保护电路包括AC输入高低压检测保护，电池充电高低压保护，电池低压保护，控制电路保护，逆变器保护。
显控电路由控制电路提供市电、逆变、过载、电池等指示电路信号的显示工作状态。
工作时，若输入正常，通过LC滤波电路加到AC稳压电路经过充电电路对电池充电，同时通过切换电路输出。若AC中断或异常后，由电池经过控制电路驱动逆变器，通过切换电路输出。
综上所述，本实用新型产品设计功能完善、智能性高，实用性极强。
Claims (4)
1、一种不间断电源，包括滤波调压电路、充电电路、逆变电路和保护电路，其特征在于：
设置有市电逆变转换电路、调压控制电路、空载关机电路和自动开机电路；
市电逆变转换电路包括分压电路、整流、滤波电路、比较器、三极管开关和继电器RY3，市电经由R117、R120、R119组成的分压电路分压，分压信号经D41～D44整流、R74和C19滤波电路滤波后的信号输入两级比较器(IC6A、IC6C)，比较器信号输出接三极管BG16，三极管BG16的输出信号控制用于滤波调压电路中市电逆变之间转换的继电器RY3开关；
调压控制电路由分压电路(R118、R122、R121)、整流滤波电路(D45～D48)、比较器(IC8B、IC8C、IC8D)和控制继电器(RY1、RY2)组成，市电经由R118、R122、R121组成的分压电路分压，分压信号经D45～D48整流滤波，整流滤波后的信号输入比较器(IC8B、IC8C、IC8D)，比较器(IC8B、IC8C、IC8D)输出信号分别经三极管开关电路控制滤波调压电路中的调压继电器(RY1、RY2)开关；
空载关机电路由比较器IC7B和三极管BG3组成，比较器IC7B的同相端输入为保护电路的比较器IC6D输出，比较器IC7B的反相端输入为基准电压，三极管BG3的集电极输出接BG2的基极；
自动开机电路由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2组成，市电采样信号经Z1、R8接三极管BG2的基极，三极管BG2的集极与射极之间并接R5和C1，三极管BG2的射极接地，R2并接在三极管BG1的射极与基极之间，充电电池接三极管BG1的射极，充电电池经R2、R3接三极管BG1的集极。
2、根据权利要求1所述不间断电源，其特征在于：保护电路设置包括二极管(D9、D15、D10、D11)和比较器(IC6D、IC6C)组成的过流检测电路，二极管(D9、D15)的输入接末级功率管(MOSFET)漏极负脉冲，二极管(D10、D11)接方波发生器送出的两路方波基准信号，比较器产生的过流信号输出控制逆变功率管。
3、根据权利要求1所述不间断电源，其特征在于：设置电池保护电路，电池保护电路由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等组成，比较器IC7A的电池比较电压输出接三极管BG3的基极。
4、根据权利要求1所述不间断电源，其特征在于：逆变电路由IC4的11脚、14脚输出两路方波加至M1-2、M2-4两组CMS管，CMS电路输出接变压器，变压器输出一个反馈绕组经过D25、D26、C4整流滤波后，再经W1、R33、D6和R34分压加至IC4的1脚。
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