專利名稱：不間斷電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種不間斷電源。
在現(xiàn)有技術(shù)中，不間斷電源的型號(hào)多種多樣，但普遍存在如下不足1、對(duì)輸入電壓的適應(yīng)范圍小，難以滿足中國(guó)電網(wǎng)不同地區(qū)電壓波動(dòng)范圍大的要求，難以穩(wěn)定輸出電壓。2、市電、逆變之間的轉(zhuǎn)換困難，繼電器出現(xiàn)誤動(dòng)作，不能保障產(chǎn)品質(zhì)量。3、UPS空載時(shí)對(duì)電池組放電會(huì)導(dǎo)至電池組過(guò)放電而受損。4、不間斷電源保護(hù)關(guān)機(jī)后，市電電網(wǎng)恢復(fù)正常時(shí)，不能自動(dòng)開(kāi)機(jī)并同時(shí)對(duì)電池充電。
本實(shí)用新型的目的意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種輸入電壓適應(yīng)范圍寬、市電逆變轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確可靠、市電電網(wǎng)恢復(fù)正常時(shí)可自動(dòng)開(kāi)機(jī)同時(shí)對(duì)電池充電和空載關(guān)機(jī)的不間斷電源。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案一種不間斷電源，包括濾波調(diào)壓電路、市電逆變轉(zhuǎn)換電路、空載關(guān)機(jī)電路、調(diào)壓控制電路、自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路、充電電路、逆變電路和保護(hù)電路，其中市電逆變轉(zhuǎn)換電路包括分壓電路、整流、濾波電路、比較器、三極管開(kāi)關(guān)和繼電器RY3，市電經(jīng)由R117、R120、R119組成的分壓電路分壓，分壓信號(hào)經(jīng)D41～D44整流、R74和C19濾波電路濾波后的信號(hào)輸入兩級(jí)比較器(IC6A、IC6C)，比較器信號(hào)輸出接三極管BG16，三極管BG16的輸出信號(hào)控制用于濾波調(diào)壓電路中市電逆變之間轉(zhuǎn)換的繼電器RY3開(kāi)關(guān)。
調(diào)壓控制電路由分壓電路(R118、R122、R121)、整流濾波電路(D45～D48)、比較器(IC8B、IC8C、IC8D)和控制繼電器(RY1、RY2)組成，市電經(jīng)由R118、R122、R121組成的分壓電路分壓，分壓信號(hào)經(jīng)D45～D48整流濾波，整流濾波后的信號(hào)輸入比較器(IC8B、IC8C、IC8D)，比較器(IC8B、IC8C、IC8D)輸出信號(hào)分別經(jīng)三極管開(kāi)關(guān)電路控制濾波調(diào)壓電路中的調(diào)壓繼電器(RY1、RY2)開(kāi)關(guān)。
空載關(guān)機(jī)電路由比較器IC7B和三極管BG3組成，比較器IC7B的同相端輸入為保護(hù)電路的比較器IC6D輸出，比較器IC7B的反相端輸入為基準(zhǔn)電壓，三極管BG3的集電極輸出接BG2的基極。
自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2組成，市電采樣信號(hào)經(jīng)Z1、R8接三極管BG2的基極，三極管BG2的集極與射極之間并接R5和C1，三極管BG2的射極接地，R2并接在三極管BG1的射極與基極之間，充電電池接三極管BG1的射極，充電電池經(jīng)R2、R3接三極管BG1的集極。
保護(hù)電路設(shè)置包括二極管(D9、D15、D10、D11)和比較器(IC6D、IC6C)組成的過(guò)流檢測(cè)電路，二極管(D9、D15)的輸入接末級(jí)功率管(MOSFET)漏極負(fù)脈沖，二極管(D10、D11)接方波發(fā)生器送出的兩路方波基準(zhǔn)信號(hào)，比較器產(chǎn)生的過(guò)流信號(hào)輸出控制逆變功率管。
設(shè)置電池保護(hù)電路，電池保護(hù)電路由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等組成，比較器IC7A的電池比較電壓輸出接三極管BG3的基極。
逆變電路由IC4的11腳、14腳輸出兩路方波加至M1-2、M2-4兩組CMS管，CMS電路輸出接變壓器，變壓器輸出一個(gè)反饋繞組經(jīng)過(guò)D25、D26、C4整流濾波后，再經(jīng)W1、R33、D6和R34分壓加至IC4的1腳。
采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果在于1、輸入電壓范圍寬，達(dá)到160-290VAC。2、逆變輸出電壓穩(wěn)定，達(dá)到220V±10％。3、保護(hù)功能強(qiáng)具有輸入欠壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和電池保護(hù)功能，工作可靠。過(guò)流檢測(cè)電路采用兩只二極管檢測(cè)出末級(jí)功率管(MOSFET)在工作時(shí)漏極的負(fù)脈沖，并從方波發(fā)生器送出的兩路方波檢測(cè)出兩路基準(zhǔn)負(fù)脈沖信號(hào)。用比較器對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生的過(guò)流信號(hào)，它對(duì)功率管的過(guò)流和溫度過(guò)高都有可靠的保護(hù)功能。整機(jī)電路簡(jiǎn)單，功能齊全。4、不間斷電源保護(hù)關(guān)機(jī)后，市電電網(wǎng)恢復(fù)正常時(shí)可自動(dòng)開(kāi)機(jī)同時(shí)對(duì)電池充電。5、具有自動(dòng)恒流恒壓充電功能。6、切換可靠，切換時(shí)間小于10ms，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障的情況下能保證負(fù)載不間斷穩(wěn)定工作。7、電池備份時(shí)間可靈活選擇。8、溫升低，噪音小，能長(zhǎng)期工作在各種惡劣環(huán)境。9、安裝操作簡(jiǎn)單方便。
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是圖1的電路圖。
實(shí)施例結(jié)合圖1～圖2，一種不間斷電源，包括濾波調(diào)壓電路、自動(dòng)充電電路、逆變電路、市電逆變轉(zhuǎn)換電路、調(diào)壓控制電路、空載關(guān)機(jī)電路、自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路和保護(hù)電路，保護(hù)電路包括過(guò)流檢測(cè)保護(hù)電路和電池欠壓保護(hù)電路。其中濾波調(diào)壓電路由濾波電容C49、C50、變壓器B和繼電器控制開(kāi)關(guān)RY1、RY2、RY3組成。
市電逆變轉(zhuǎn)換電路包括由R117、R120、R119組成的分壓電路、由D41～D44、R74和C19組成的整流濾波電路、兩級(jí)比較器(IC6A、IC6C)、三極管BG16和市電逆變之間轉(zhuǎn)換的繼電器RY3組成，市電輸入經(jīng)過(guò)R117、R120、R119分壓電路后加至D41～D44整流經(jīng)R74和C19組成的濾波網(wǎng)濾波為一個(gè)純直流電平，采用(IC6A)324比較器進(jìn)行比較輸出高電平或低電平，再經(jīng)過(guò)(IC6C)324進(jìn)行比較，輸出經(jīng)過(guò)R116后去驅(qū)動(dòng)BG16三極管，三極管導(dǎo)通或截止，使繼電器RY3動(dòng)著，完成市電逆變之間的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也通過(guò)三極管BG5、BG4控制市電指示燈的熄滅。在此電路中，采用兩次比較器比較是讓比較器的輸出值更加準(zhǔn)確，無(wú)繼電器誤動(dòng)作，保障產(chǎn)品質(zhì)量。
逆變電路由IC4(SG3525)11腳、14腳輸出兩路方波加至M1-2、M2-4兩組CMS管，CMS電路工作驅(qū)動(dòng)變壓器輸出方波再經(jīng)濾波輸出220VAC電壓，同時(shí)也由變壓器輸出一個(gè)反饋繞組經(jīng)過(guò)D25、D26、C4濾波后，再經(jīng)W1、R33、D6和R34分壓加至3525的1腳，W1在此電路中調(diào)整反饋量，使11腳、14腳的方波幅值改變同時(shí)改變輸出電壓。
輸出頻率也是由SG3525的6腳改變，用W2、R31來(lái)改變6腳的振蕩頻率同時(shí)改變輸出頻率。
調(diào)壓控制電路由分壓電路(R118、R122、R121)、整流濾波電路(D45～D48)、比較器(IC8B、IC8C、IC8D)和控制繼電器(RY1、RY2)組成，由市電輸入經(jīng)過(guò)R118、R122、R121分壓和經(jīng)過(guò)D45～D48整流濾波后的一個(gè)電平加至IC8B的反相端，IC8C、IC8D的同相端同基準(zhǔn)電壓5V分壓后的值進(jìn)行比較，比較的基準(zhǔn)電壓不一樣所以使比較器輸出不一樣去控制繼電器RY1和RY2進(jìn)行調(diào)壓，調(diào)壓規(guī)則是輸入電壓160VAC調(diào)整一次使輸出電壓為220VAC，輸入電壓180VAC時(shí)調(diào)壓一次輸出220VAC，輸入電壓240V時(shí)調(diào)壓一次輸出220VAC，輸入電壓290V時(shí)調(diào)壓一次輸出220VAC。因此，輸入穩(wěn)壓范圍160V～290V，滿足電網(wǎng)差地區(qū)的使用要求。這是根據(jù)中國(guó)電網(wǎng)不同地區(qū)要求的最先進(jìn)設(shè)計(jì)。
過(guò)流保護(hù)電路包括二極管(D9、D15、D10、D11)和比較器(IC6D、IC6C)，采用兩只D9、D15二極管測(cè)出末級(jí)功率管(MOSFET)在工作時(shí)漏極的負(fù)脈沖，并從方波發(fā)生器送出的兩路方波檢測(cè)出兩路基準(zhǔn)信號(hào)，用IC6D比較器對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生的過(guò)流信號(hào)使逆變功率管保護(hù)。
空載關(guān)機(jī)電路由于UPS空載時(shí)對(duì)電池組放電會(huì)導(dǎo)至電池組過(guò)放電而受損，所以我們?cè)O(shè)計(jì)了一種UPS逆變時(shí)空載關(guān)機(jī)電路，空載關(guān)機(jī)電路由比較器IC7B和三極管BG3組成，比較器IC7B的同相端輸入為保護(hù)電路的比較器IC6D輸出，比較器IC7B的反相端輸入為基準(zhǔn)電壓，三極管BG3的集電極輸出接BG2的基極。它由IC7B比較器對(duì)D9、D15兩只二極管測(cè)出的末級(jí)功率管漏極負(fù)脈沖信號(hào)進(jìn)行比較輸出一個(gè)高電平使BG3三極管導(dǎo)通，BG3導(dǎo)通后輸出高電平使BG2截止，同時(shí)BG1也截止使逆變器關(guān)閉。
市電自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路市電電網(wǎng)故障后逆變器工作，電池低壓或空載逆變器都會(huì)關(guān)機(jī)，當(dāng)市電恢復(fù)正常時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)機(jī)，它由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2組成，市電采樣信號(hào)經(jīng)Z1、R8接三極管BG2的基極，三極管BG2的集極與射極之間并接R5和C1，三極管BG2的射極接地，R2并接在三極管BG1的射極與基極之同，充電電池接三極管BG1的射極，充電電池經(jīng)R2、R3接三極管BG1的集極。當(dāng)市電正常時(shí)Z1端采樣一個(gè)高電平，BG2導(dǎo)通，同時(shí)BG1也導(dǎo)通，BG1導(dǎo)通后UPS開(kāi)機(jī)，此時(shí)UPS對(duì)電池充電，此電路在UPS上使用提高UPS智能化，無(wú)需使用者對(duì)UPS進(jìn)行看管和操作。
電池保護(hù)電路由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等組成，當(dāng)電池低到保護(hù)值時(shí)，IC7A的2腳、3腳進(jìn)行比較，輸出一個(gè)高電平使BG3導(dǎo)通，BG2截止，BG1截止同時(shí)保護(hù)關(guān)機(jī)，電池保護(hù)值由人為設(shè)定，采用此電路，防止電池過(guò)放電而損壞。
自動(dòng)充電電路自動(dòng)充電電路由變壓器充電繞組經(jīng)D31～D34整流、C20濾波加至(IC5)LM317的2腳，LM317導(dǎo)通使3腳輸出對(duì)電池充電。
此外，設(shè)置由比較器IC7D、BG8、BZ及其外圍電路組成的報(bào)警電路。
保護(hù)電路包括AC輸入高低壓檢測(cè)保護(hù)，電池充電高低壓保護(hù)，電池低壓保護(hù)，控制電路保護(hù)，逆變器保護(hù)。
顯控電路由控制電路提供市電、逆變、過(guò)載、電池等指示電路信號(hào)的顯示工作狀態(tài)。
工作時(shí)，若輸入正常，通過(guò)LC濾波電路加到AC穩(wěn)壓電路經(jīng)過(guò)充電電路對(duì)電池充電，同時(shí)通過(guò)切換電路輸出。若AC中斷或異常后，由電池經(jīng)過(guò)控制電路驅(qū)動(dòng)逆變器，通過(guò)切換電路輸出。
綜上所述，本實(shí)用新型產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能完善、智能性高，實(shí)用性極強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種不間斷電源，包括濾波調(diào)壓電路、充電電路、逆變電路和保護(hù)電路，其特征在于設(shè)置有市電逆變轉(zhuǎn)換電路、調(diào)壓控制電路、空載關(guān)機(jī)電路和自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路；市電逆變轉(zhuǎn)換電路包括分壓電路、整流、濾波電路、比較器、三極管開(kāi)關(guān)和繼電器RY3，市電經(jīng)由R117、R120、R119組成的分壓電路分壓，分壓信號(hào)經(jīng)D41～D44整流、R74和C19濾波電路濾波后的信號(hào)輸入兩級(jí)比較器(IC6A、IC6C)，比較器信號(hào)輸出接三極管BG16，三極管BG16的輸出信號(hào)控制用于濾波調(diào)壓電路中市電逆變之間轉(zhuǎn)換的繼電器RY3開(kāi)關(guān)；調(diào)壓控制電路由分壓電路(R118、R122、R121)、整流濾波電路(D45～D48)、比較器(IC8B、IC8C、IC8D)和控制繼電器(RY1、RY2)組成，市電經(jīng)由R118、R122、R121組成的分壓電路分壓，分壓信號(hào)經(jīng)D45～D48整流濾波，整流濾波后的信號(hào)輸入比較器(IC8B、IC8C、IC8D)，比較器(IC8B、IC8C、IC8D)輸出信號(hào)分別經(jīng)三極管開(kāi)關(guān)電路控制濾波調(diào)壓電路中的調(diào)壓繼電器(RY1、RY2)開(kāi)關(guān)；空載關(guān)機(jī)電路由比較器IC7B和三極管BG3組成，比較器IC7B的同相端輸入為保護(hù)電路的比較器IC6D輸出，比較器IC7B的反相端輸入為基準(zhǔn)電壓，三極管BG3的集電極輸出接BG2的基極；自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2組成，市電采樣信號(hào)經(jīng)Z1、R8接三極管BG2的基極，三極管BG2的集極與射極之間并接R5和C1，三極管BG2的射極接地，R2并接在三極管BG1的射極與基極之間，充電電池接三極管BG1的射極，充電電池經(jīng)R2、R3接三極管BG1的集極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述不間斷電源，其特征在于保護(hù)電路設(shè)置包括二極管(D9、D15、D10、D11)和比較器(IC6D、IC6C)組成的過(guò)流檢測(cè)電路，二極管(D9、D15)的輸入接末級(jí)功率管(MOSFET)漏極負(fù)脈沖，二極管(D10、D11)接方波發(fā)生器送出的兩路方波基準(zhǔn)信號(hào)，比較器產(chǎn)生的過(guò)流信號(hào)輸出控制逆變功率管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述不間斷電源，其特征在于設(shè)置電池保護(hù)電路，電池保護(hù)電路由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等組成，比較器IC7A的電池比較電壓輸出接三極管BG3的基極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述不間斷電源，其特征在于逆變電路由IC4的11腳、14腳輸出兩路方波加至M1-2、M2-4兩組CMS管，CMS電路輸出接變壓器，變壓器輸出一個(gè)反饋繞組經(jīng)過(guò)D25、D26、C4整流濾波后，再經(jīng)W1、R33、D6和R34分壓加至IC4的1腳。
專利摘要一種不間斷電源,包括濾波電路、調(diào)壓電路、充電電路、逆變電路和保護(hù)電路,其特征在于:設(shè)置有市電逆變轉(zhuǎn)換電路、調(diào)壓控制電路、空載關(guān)機(jī)電路、自動(dòng)開(kāi)機(jī)電路,保護(hù)電路包括過(guò)流檢測(cè)保護(hù)電路和電池欠壓保護(hù)電路。本實(shí)用新型提供了一種輸入電壓適應(yīng)范圍寬、逆變輸出電壓穩(wěn)定、市電逆變轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確可靠、市電電網(wǎng)恢復(fù)正常時(shí)可自動(dòng)開(kāi)機(jī)同時(shí)對(duì)電池充電和空載關(guān)機(jī)的不間斷電源。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2520604SQ01226380
公開(kāi)日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2001年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月9日
發(fā)明者周忠正, 羅烽, 潘世高, 呂世書(shū), 汪玉華 申請(qǐng)人:周忠正