CN2715411Y - 开关电源输入负载专用直流ups - Google Patents

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CN2715411Y CN 200420037412 CN200420037412U CN2715411Y CN 2715411 Y CN2715411 Y CN 2715411Y CN 200420037412 CN200420037412 CN 200420037412 CN 200420037412 U CN200420037412 U CN 200420037412U CN 2715411 Y CN2715411 Y CN 2715411Y
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周永忠
付锋锋
叶建新
金新伟
黄元训
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Abstract

本实用新型涉及一种开关电源输入负载专用直流UPS。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适合输入为开关电源形式的负载所使用的拓扑结构最简单、使用元部件少、可靠性高、适用温度范围广的开关电源输入负载专用直流UPS。解决该问题的技术方案是：它由整流充电电路、逆变电路、整流稳压电路和蓄电池组成，整流充电电路的输入端接交流电源，输出端接蓄电池，蓄电池同时与逆变电路的输入端相连接，逆变电路输出直流电；整流稳压电路的输入端也是接交流电源，其输出为直流电。本实用新型可用于开关电源输入形式的所有负载。

Description

开关电源输入负载专用直流UPS
本实用新型涉及电源，尤其是一种开关电源输入负载专用直流UPS。适用于开关电源输入形式的所有负载。
背景技术
随着网络、信息化的大发展，有众多网络电子设备诸如有线电视适配器、路由器、光端机、无线机站、小灵通机站发射等实时要求高的设备，需要由优质不间断供电电源提供能量，但目前普遍使用的UPS电源普遍采用交流不间断电源结构，结构复杂，并多为室内使用设计，不能适合野外恶劣环境使用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适合输入为开关电源形式的负载所使用的拓扑结构最简单、使用元部件少、可靠性高、适用温度范围广的开关电源输入负载专用直流UPS。
本实用新型所采用的技术方案是：开关电源输入负载专用直流UPS，其特征在于它由整流充电电路、逆变电路、整流稳压电路和蓄电池组成，整流充电电路的输入端接交流电源，输出端接蓄电池，蓄电池同时与逆变电路的输入端相连接，逆变电路输出直流电；整流稳压电路的输入端也是接交流电源，其输出为直流电。
整流充电电路由AC/DC高频变换电路构成，交流输入电源经L1、C8、C22、C31、C32构成的EMI滤波电路，提供B1构成的全桥整流电路整流，经C3滤波成不稳压的直流电，该直流电经TR1、Q1等构成的正激DC/DC变换电路进行高频变换，再通过D1、C5等元件构成的高频整流电路整流成电池充电所需的直流电能。该电路还具有限流、限压两种充电自动控制功能。
逆变电路由DC/DC高频变换电路构成，由蓄电池提供直流电能，经Q1、Q2、T1、D11、D12、D13、D14、C12构成的推挽式DC/DC直流高频变换电路，转换成适合负载所需的直流高压。当输入电源异常时提供负载电能。
整流稳压电路由AC/DC高频变换电路构成，由交流电源输入，经高频变换电路转换成适合负载所需的直流高压，在市电正常时提供负载所需电能。该电路的基本原理与整流充电电路类似，只是没有自动限流功能。输出电压为适合负载所需的直流高压。
蓄电池在市电正常时储存能量，在市电或整流稳压电路异常时，通过逆变电路提供负载能量。
本实用新型的有益效果是：在市电正常情况下由整流稳压电路输出直流电压，提供为开关电源输入形式的负载所需的直流电压，整流充电电路向蓄电池提供充电电能；当市电停电、超限或整流稳压电路出现故障时，由逆变电路将储存在蓄电池中的能量转换为适合负载所需的直流电压。它具有结构简单、元部件少、稳定可靠、效率高、适用环境温度宽、价格低等优点。该电源适合于为开关电源输入形式的所有负载。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
图2是本实用新型整流充电电路的原理图。
图3是本实用新型逆变电路的原理图。
图4是本实用新型整流稳压电路的原理图。
具体实施方式
本实施例开关电源输入负载专用直流UPS，它由整流充电电路1、逆变电路2、整流稳压电路3和蓄电池4四个单元组成，如图1所示，整流充电电路1的输入端接交流电源，输出端接蓄电池4的正极，蓄电池4的正极同时与逆变电路2的输入端相连接，逆变电路输出直流电；整流稳压电路3的输入端也是接交流电源，其输出为直流电。
图2所示的是整流充电电路1的原理图，它由AC/DC高频变换电路构成，交流输入电源经L1、C8、C22、C31、C32构成的EMI滤波电路，提供B1构成的全桥整流电路整流，经C3滤波成不稳压的直流电，该直流电经TR1、Q1等构成的正激DC/DC变换电路进行高频变换，再通过D1、C5等元件构成的高频整流电路整流成电池充电所需的直流电能。
IC3为PWM脉宽控制芯片，通过IC3 3脚的电平来控制5脚的输出脉冲宽度。R20完成对充电电流的检测，并通过U2及相关元件组成的PID调节器实现对充电电流的自动限流功能。R1、R2、IC2等元件完成对充电电压自动限压功能。并通过ICl光藕隔离控制IC3 3脚的控制电平。从而实现限流、限压两段充电自动控制功能。
图3所示的是逆变电路2的原理图，它由DC/DC高频变换电路构成，由蓄电池提供直流电能，经Q1、Q2、T1、D11、D12、D13、D14、C12构成的推挽式DC/DC直流高频变换电路，转换成适合负载所需的直流高压。U1为双端型脉宽控制集成电路，该芯片由2脚的电平来控制11、14脚的输出脉冲宽度。R12、R13、U2D及外围元件构成对输出电压的PID控制，从而达到稳压输出的目的。
图4是整流稳压电路3的原理图，该电路也是由AC/DC高频变换电路构成，其基本原理与图2所示电路类似，只是没有自动限流功能。输出电压为适合负载所需的直流高压。
该电源适合开关电源输入形式的所有负载，其具体电路结构根据输出功率大小可以采用多种电路实现方式，只要提供负载为不间断的直流电源形式的即是本实用新型所要保护的。

Claims (3)

1.一种开关电源输入负载专用直流UPS，其特征在于：它由整流充电电路(1)、逆变电路(2)、整流稳压电路(3)和蓄电池(4)组成，整流充电电路(1)的输入端接交流电源，输出端接蓄电池(4)，蓄电池(4)同时与逆变电路(2)的输入端相连接，逆变电路输出直流电；整流稳压电路(3)的输入端也是接交流电源，其输出为直流电。
2.根据权利要求1所述的开关电源输入负载专用直流UPS，其特征在于：整流充电电路(1)由AC/DC高频变换电路构成，交流输入电源经L1、C8、C22、C31、C32构成的EMI滤波电路，提供B1构成的全桥整流电路整流，经C3滤波成不稳压的直流电，该直流电经TR1、Q1等构成的正激DC/DC变换电路进行高频变换，再通过D1、C5等元件构成的高频整流电路整流成电池充电所需的直流电能。
3.根据权利要求1所述的开关电源输入负载专用直流UPS，其特征在于：逆变电路(2)由DC/DC高频变换电路构成，由蓄电池提供直流电能，经Q1、Q2、T1、D11、D12、D13、D14、C12构成的推挽式DC/DC直流高频变换电路，转换成适合负载所需的直流高压。
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