專利名稱：一種不間斷電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
不間斷逆變電源，指的是把電瓶中的直流電能通過(guò)電子或機(jī)械的開關(guān)電路轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷难b置。通常用于為電了計(jì)算機(jī)、通訊機(jī)等電子設(shè)備提供工頻電源，以防止市電停供造成的工作間斷，俗稱UPS電源。
目前市售的國(guó)內(nèi)外各種UPS產(chǎn)品，普遍采用小容量低電壓電瓶，由電子開關(guān)和升壓變壓器把電瓶中的低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓交流輸出。這就不可避免地產(chǎn)生了幾個(gè)困難，1.把市電先降壓充入電瓶，再把電瓶的低電壓升回到高電壓這必然造成低效率。2.由于變壓器初級(jí)電壓較低，要在次級(jí)獲得一定功率和高電壓，勢(shì)必造成初級(jí)電流很大，這就給電瓶、大功率開關(guān)元件、變壓器都提出了很高要求。3.因上述兩點(diǎn)，使得UPS體積大、噪音大、可供電時(shí)間很短，通常UPS的滿載工作時(shí)間只有5分鐘。
這種電源顯然不適合中國(guó)國(guó)情，我國(guó)目前需要的UPS應(yīng)是供電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，能適應(yīng)電網(wǎng)電壓大幅度變化、價(jià)格低、體積小的產(chǎn)品。
為了解決這些問(wèn)題，本實(shí)用新型采取了如下方案1.以多只小容量低壓電瓶串聯(lián)，組成高電壓電池組，電壓約等于
倍的市電有效值，如
2.以倍壓方式給上述電池充電。
3.將市電直接整流、濾波通過(guò)二極管和電池輸出并聯(lián)，一同送給逆變器的電子開關(guān)。
4.逆變器是無(wú)變壓器的，直接由電子開關(guān)將
直流電壓逆變成為220V交流輸出。
采取這些措施，可以達(dá)到如下目的1.由于電瓶電壓提高使得相同功率條件下通過(guò)電子開關(guān)的電流大大減少，提高了可靠性，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
2.由于電流大幅度減少，對(duì)于電瓶的要求大大降低，可以使電池在10小時(shí)放電率附近工作，提高了電瓶壽命。
3.由于取消了充電和逆變變壓器使得本裝量的輸出功率不受變壓器體積的限制，大幅度減輕了重量，也沒有通常UPS的噪音。
4.由于采用電容器倍壓方式充電，而電容的限流作用使得充電電流隨外電流變化和電瓶電壓升降變化很小，所以充電近于恒流，充電管理電路十分簡(jiǎn)潔可靠。
5.由于充電線路、電瓶以及主供電回路都是并聯(lián)在一起的，那么逆變、充電、放電都可以同時(shí)進(jìn)行，這對(duì)電池來(lái)說(shuō)就是浮動(dòng)工作方法，所以，本裝置在有市電供應(yīng)時(shí)作為在線穩(wěn)壓電源使用，電壓低時(shí)，電瓶自動(dòng)加大輸出電流來(lái)保持輸出電壓的穩(wěn)定，所以，當(dāng)市電0-250V變化時(shí)，輸出將恒定在220V，中間沒有任何切換時(shí)間，節(jié)約了用戶購(gòu)買交流穩(wěn)壓器的費(fèi)用。
6.把原來(lái)裝變壓器的位置空出來(lái)，加大電池容量，在同體積條件下，供應(yīng)時(shí)間大大加長(zhǎng)，根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果日本某公司生產(chǎn)的1000WUPS電源體積為600×350×450(mm)，滿載可供應(yīng)時(shí)間5分鐘，而我們以同樣的體積滿載可供應(yīng)時(shí)間為2.5小時(shí)。(采用電池為9Ah·12V，共24節(jié))以上這些優(yōu)點(diǎn)，是目前市售各種UPS電源無(wú)法比擬的，它十分適合于我國(guó)國(guó)情，將有助于我國(guó)UPS技術(shù)的發(fā)展和推廣。


圖中1.為一個(gè)由四只二極管組成的橋式整流器； 2.為一個(gè)由兩只二極管和兩只電容器組成的倍壓整流器；3.為一組由四只大功率開關(guān)三極管組成的橋式電子開關(guān)；4.為一組由二十四節(jié)12V小容量著電池串聯(lián)而成的高壓電池組；6.為一個(gè)濾波器，用于把電子開關(guān)3送來(lái)的方波信號(hào)交流電壓濾成正弦波電壓；7.為一只二極管，用于阻止由<1>產(chǎn)生的直流電壓進(jìn)入電池組；5，是信號(hào)產(chǎn)生和驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)<3>，11是一個(gè)小變壓器，整流穩(wěn)壓裝置，用以向<5>提供工作電壓；12.是一只12V著電池，用以當(dāng)市電停供時(shí)繼續(xù)維持<5>的正常工作；8.為濾波電容；9和10.分別是本裝置的輸入輸出端子。
權(quán)利要求一種把交流穩(wěn)壓器和不間斷電源兩種設(shè)備的功能集于一體的裝量，由整流器<1>、倍壓整流器<2>、高壓蓄能電池組<4>，橋式電子開關(guān)<3>、信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路<5>、濾波電容器<8>這幾個(gè)主要部分構(gòu)成；其特征在于市電由整流器<1>整流并經(jīng)電容<8>濾波得到的電壓和由高壓蓄能電池組<4>送來(lái)的電壓相并聯(lián)，并聯(lián)后的電壓一起被送到橋式電子開關(guān)<3>，而且，高壓蓄電池組<4>的充電電壓是由倍壓整流器<2>提供的。
專利摘要提供了一種可以兼有交流穩(wěn)壓器和不間斷電源兩種功能的新型電源裝置。它的改進(jìn)在于在不增加機(jī)箱體積的條件下，將負(fù)荷供電時(shí)間由5分鐘提高到2.5小時(shí)。有市電供應(yīng)時(shí)還可以作為交流穩(wěn)壓器使用。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2037889SQ88214820
公開日1989年5月17日 申請(qǐng)日期1988年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月8日
發(fā)明者郭紹華 申請(qǐng)人:郭紹華