專利名稱:一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式ups控制板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板，包括+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、主單片機(jī)、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，所述主單片機(jī)分別連接+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)。本實(shí)用新型三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板應(yīng)用于全新三相機(jī)型體積小、功耗小、高效率、帶負(fù)載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等。這種三相機(jī)型處于市電狀態(tài)下直通市電，關(guān)鍵元器件處于熱備份狀態(tài)，即所有關(guān)鍵元器件處于零損耗狀態(tài)，使整機(jī)使用壽命長(zhǎng)。逆變狀態(tài)下，穩(wěn)定、高效率和帶負(fù)載能力高。
【專利說明】
一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種控制板，具體是一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有在線互動(dòng)式不間斷電源常應(yīng)用于單相小功率UPS場(chǎng)合，而三進(jìn)三出現(xiàn)的不間斷電源只有高頻在線工和工頻在線式兩種，由于技術(shù)的限制，現(xiàn)有三相UPS控制板，電路復(fù)雜，工藝繁瑣，因此若生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障問題，技術(shù)人員維修困難，大大加重了生產(chǎn)壓力，減慢了生產(chǎn)效率，若不能及時(shí)解決維修問題還會(huì)造成積壓，會(huì)造成加大成本的投入，為此本實(shí)用新型突破了繼電器并聯(lián)、環(huán)形變壓器并聯(lián)技術(shù)發(fā)明出低功耗的三進(jìn)三出的工頻在線互動(dòng)式UPS;集合了當(dāng)前高頻在線式和傳統(tǒng)工頻在線式的優(yōu)勢(shì)，使本實(shí)用新型控制板應(yīng)用于全新三相機(jī)型體積小、功耗小、高效率、帶負(fù)載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等。這種三相機(jī)型處于市電狀態(tài)下直通市電，關(guān)鍵元器件處于熱備份狀態(tài)，即所有關(guān)鍵元器件處于零損耗狀態(tài)，使整機(jī)使用壽命長(zhǎng)。逆變狀態(tài)下，穩(wěn)定、高效率和帶負(fù)載能力高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]—種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板，包括+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、主單片機(jī)、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，所述主單片機(jī)分別連接+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，所述A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)上均連接有獨(dú)立的電池電壓采樣電路、輸入電壓采樣電路、輸出電壓采樣電路、負(fù)載電流采樣電路、功率管或IGBT模塊電流檢測(cè)電路、逆變橋驅(qū)動(dòng)電路和繼電器驅(qū)動(dòng)電路。
[0006]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案:所述主單片機(jī)還輸出232通信信號(hào)、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)、顯不驅(qū)動(dòng)信號(hào)、輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板應(yīng)用于全新三相機(jī)型體積小、功耗小、高效率、帶負(fù)載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等。這種三相機(jī)型處于市電狀態(tài)下直通市電，關(guān)鍵元器件處于熱備份狀態(tài)，即所有關(guān)鍵元器件處于零損耗狀態(tài)，使整機(jī)使用壽命長(zhǎng)。逆變狀態(tài)下，穩(wěn)定、高效率和帶負(fù)載能力高。
【附圖說明】

[0008]圖1為三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板的結(jié)構(gòu)框圖；
[0009]圖2為控制板接口示意圖；
[0010]圖3為控制板電源的電路圖；
[0011]圖4為+5V電壓產(chǎn)生電路的電路圖；
[0012]圖5為+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路的電路圖；
[0013]圖6為電池電壓采樣電路的的電路圖；
[0014]圖7為輸出電壓采樣電路的電路圖；
[0015]圖8為輸入電壓采樣電路的電路圖；
[0016]圖9為負(fù)載電流米用電路電路圖；
[0017]圖10為繼電器驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；
[0018]圖11為逆變橋驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；
[0019]圖12為功率管或IGBT模塊電流采樣電路的電路圖；
[0020]圖13為主單片機(jī)的電路圖；
[0021]圖14為A相單片機(jī)的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]請(qǐng)參閱圖1-14，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板，包括+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、主單片機(jī)、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，所述主單片機(jī)分別連接+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，所述A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)上均連接有獨(dú)立的電池電壓采樣電路、輸入電壓采樣電路、輸出電壓采樣電路、負(fù)載電流采樣電路、功率管或IGBT模塊電流檢測(cè)電路、逆變橋驅(qū)動(dòng)電路和繼電器驅(qū)動(dòng)電路。
[0024]主單片機(jī)還輸出232通信信號(hào)、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)、顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)、輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0025]本實(shí)用新型的工作原理是:如圖2所示:單進(jìn)單出在線互動(dòng)式控制板由多個(gè)接口實(shí)現(xiàn)接收發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機(jī)予以分析處理及提供驅(qū)動(dòng)信號(hào);CNl為20P針座由外部開關(guān)電源提供可靠的電源接入給控制板，提供+15V、-15V、+12V、HPOffER+、HPOffER-、FANS、SVD、地、SW11和SW2信號(hào);Jl插座為電池電壓輸入插座;J2插座為溫度采樣接口； J3插座為顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口 ；J4插座為功率管或IGBT模塊電流檢測(cè)電路接口； J5插座為輸出負(fù)載電流采樣電路、輸出電壓采樣和輸入電壓采樣接口 ；J6為程序燒寫接口 ；J7為逆變橋的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口； J8為COM接口 ；J9為繼電器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口 ； JlO為控制板與外部通訊的232通訊接口 ； Jl I為手動(dòng)維修旁路檢測(cè)接口。
[0026]如圖3所示:單進(jìn)單出在線互動(dòng)式控制板由CNl輸入插座提供可靠的工作電源。+15V電源由CNl的14腳引入連接接地電容C37、C14和接地電解電容C13后提供穩(wěn)定+15V電源;-15V電源由CNl的15腳引入連接接地電容C38、C16和接地電解電容C15后提供穩(wěn)定-15V電源;+12V電源由CNl的12、13、16、17腳引入控制板;地與CNl的9、10、11和19連接。
[0027]如圖4所示+5V電源，主要由濾波電容C7，C8，C9，ClO，分壓電阻R39，R40以及三端穩(wěn)壓芯片LM317連接而成;從輸入插座CNl的12，13，16，17腳經(jīng)二極管D2引入電壓+12V，經(jīng)過電解電容ClO和C9并聯(lián)組成的濾波電路，作為三端穩(wěn)壓芯片LM317的輸入Vin及+12VDD;通過R39和R40對(duì)輸出端電壓和地GND的分壓，作為L(zhǎng)M317的六01端;穩(wěn)壓器1]2輸出端3(+￥0此)經(jīng)過C8，C7濾波后輸出5V直流電壓給單片機(jī)MCU及其他電路。上述電路也可用其他常用穩(wěn)壓輸出電路來實(shí)現(xiàn)5V直流輸出。
[0028]如圖5所示:由TL072和R11，R17和C4組成電壓跟隨器，從而生產(chǎn)+2.5V的MVOL電壓。由于R11=R17，+5V經(jīng)過R11，R17分壓并且，作為運(yùn)算放大器的同相輸入端，輸出電壓直接反饋到運(yùn)算放大器的反相輸入端，而它的反饋電阻為零，使其電壓跟隨器，放大系數(shù)為1，所以運(yùn)算放大器的輸出電壓等于同相端電壓，即為+2.5V，經(jīng)過C4濾波形成2.5V的MVOL電壓。+2.5V電路是專門設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)輸入輸出電壓的全波檢測(cè)功能的基準(zhǔn)電壓。
[0029]電池電壓采樣電路如圖6所示:Jl為電池電壓輸入接口，電池正極由Jl的I引入，電池的負(fù)極由Jl的2腳引入。Jl的I腳通過電阻R8、R15、R14、R13、R7、R3、接地電阻R6和接地電容〇2后接到運(yùn)算放大器1]1的3腳正相輸出端;12的2腳通過電阻1?12、1?22、1?21、1?20、1?19、1?18后接到UI的2腳反相輸入端;UI的4、8腳分別接-15 V、+15V電源，-15V與地之間接去耦電容C25，+ 15V與地之間接去耦電容C1;U1的I腳輸出端輸出信號(hào)BATVOL同時(shí)連接并接的電阻R24和電容C3反饋到2腳反相輸入端。UlA形成電壓差動(dòng)放大器，產(chǎn)生電池電壓信號(hào)BATV0L。
[0030]輸出電壓采樣電路如圖7所示:信號(hào)OUTA L通過電阻R145a和R144a接高頻濾波C31a后，接入運(yùn)算放大器U8a的3腳同相端，同時(shí)2.5V的MVOL電壓也通過電阻R141a接入同相端;信號(hào)OUTA N通過電阻Rl 50a和Rl49a后接入運(yùn)算放大器U8a的2腳反相端;運(yùn)算放大器U8a的I腳輸出端輸出電壓通過電阻R148a和電容C36a反饋到運(yùn)算放大器USaA的2腳反相端，從而構(gòu)成了電壓差動(dòng)放大器，當(dāng)UPS有輸出電壓時(shí)，采樣輸出相線電壓OUTA L和零線電壓OUTAN電壓差動(dòng)放大器作比較，通過運(yùn)算放大器輸出差模信號(hào)，USa的I腳輸出端輸出信號(hào)經(jīng)并聯(lián)連接的R148a和C36a反饋到反相端，同時(shí)輸出信號(hào)經(jīng)電阻R146a和接地高頻濾波電容C33a輸出OUTPUT AD_A輸出電壓采樣信號(hào)、經(jīng)電阻R151a和接地高頻濾波電容C37a輸出0UT_A輸出電壓采樣信號(hào)。因其采用的是電阻+運(yùn)算放大器的方式檢測(cè)，是為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度更快，檢測(cè)時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)小于4ms的切換時(shí)間，滿足IT行業(yè)精密儀器的使用。該電路結(jié)合+2.5V基準(zhǔn)電壓，以2.5V為中線，大于2.5V為交流電壓的正半周，小2.5V為交流電壓的負(fù)半周，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出交流電壓正半軸、負(fù)半軸的檢測(cè)，起到均衡辨別正負(fù)信號(hào)，對(duì)交流信號(hào)實(shí)現(xiàn)全波檢測(cè)，可判別交流電的正負(fù)電壓。
[0031]圖8為輸入電壓采樣電路:信號(hào)INA L通過電阻R159a和R158a接高頻濾波C41a后，接入運(yùn)算放大器U8a的3腳同相端，同時(shí)2.5V的MVOL電壓也通過接地電容C39a和電阻R156a接入同相端;信號(hào)INA N通過電阻R166a和R165a后接入運(yùn)算放大器USa的6腳反相端;運(yùn)算放大器I腳輸出端輸出電壓通過電阻R148a和電容C36a反饋到運(yùn)算放大器USa的6腳反相端，從而構(gòu)成了電壓差動(dòng)放大器，當(dāng)UPS有輸出電壓時(shí)，采樣輸入相線電壓INA L和零線電壓INA N電壓差動(dòng)放大器作比較，通過運(yùn)算放大器輸出差模信號(hào)，USa的7腳輸出端輸出信號(hào)經(jīng)并聯(lián)連接的R163a和C45a反饋到反相端，同時(shí)輸出信號(hào)經(jīng)電阻R160a和接地高頻濾波電容C42a輸出LINE AD_A輸出電壓采樣信號(hào)、經(jīng)電阻R167a和接地高頻濾波電容C47a輸出LINE_A輸出電壓采樣信號(hào)。因其采用的是電阻+運(yùn)算放大器的方式檢測(cè)，是為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度更快，檢測(cè)時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)小于4ms的切換時(shí)間，滿足IT行業(yè)精密儀器的使用。該電路結(jié)合+2.5V基準(zhǔn)電壓，以2.5V為中線，大于2.5V為交流電壓的正半周，小于2.5V為交流電壓的負(fù)半周，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入交流電壓正半軸、負(fù)半軸的檢測(cè)，起到均衡辨別正負(fù)信號(hào)，對(duì)交流信號(hào)實(shí)現(xiàn)全波檢測(cè)，可判別交流電的正負(fù)電壓。
[0032]如圖9所示:UPS各相的輸出相線負(fù)載電流采樣信號(hào)INA LOAD ,INB LOAD ,INC LOAD分別從插座J5的13和14、11和12、9和10腳引入，開到的6、7、8腳接地^相負(fù)載電流采樣電路:信號(hào)INA LOAD通過電阻R125a接入運(yùn)算放大器U6a的9腳反相端、正相端接地;運(yùn)算放大器輸出端接二極管D6后經(jīng)R127a反饋到反相端，同時(shí)通過電阻R121a和高頻濾波電容C26a后輸出LOAD AD_A信號(hào)，再經(jīng)過R122a輸出L0AD_A信號(hào)；由于R127a=R125a，使其放大系數(shù)為1，所以運(yùn)算放大器的輸出電壓等于輸入電壓的絕對(duì)值。
[0033]繼電器驅(qū)動(dòng)電路如圖10所示，電路原理是:采用場(chǎng)效應(yīng)管作為驅(qū)動(dòng)繼電器，可以大電流驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的繼電器，實(shí)現(xiàn)大功率的穩(wěn)壓。信號(hào)RELAY OUT為UPS的輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接下拉電阻R25和電阻R63后通過二極管D5接到J5的5腳和接到J12的2腳；同時(shí)經(jīng)過電阻R63后再接驅(qū)動(dòng)電阻R90和接地高頻濾波電容C26后連接到場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極，Q4的源極接地，Q4的漏極連接上拉+12V電阻R102的同時(shí)接到場(chǎng)效應(yīng)管Q6的柵極，Q的源極接地，Q6的漏極連接上拉+12V電阻Rl 14的同時(shí)接場(chǎng)效應(yīng)管Q5的柵極并且引出信號(hào)R OUT，Q5的源極接地，Q5的漏極接到J5的3、4腳，J5的1、2腳接+12V;信號(hào)R OUT連接到場(chǎng)效應(yīng)管Q15a、Q15b和Q15c的柵極，015&、01513和015(3的源極接地，015&、01513和015(3分別接到插座幾&、1%、幾(3的13、14腳輸出；當(dāng)單片機(jī)有輸出繼電器器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，J9a、J9b、J9c的13、14腳被拉到地，繼電器吸入口 ο
[0034]UPS每一相的輸入繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)A PASS,B PASS,C PASS分別接下拉電阻R120a、R120b、R120c后連接到場(chǎng)效應(yīng)管的Q12a、Q12b、Q12c柵極，Q12a、Q12b、Q12c的源極接到，012&、01213、012(:的漏極分別接到插座幾&、1%、幾(3的9、10腳輸出；
[0035]A相的穩(wěn)壓繼電器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)A B00ST3.A B00ST2.A BOOST,A TR頂分別接下拉電阻尺116&、1?1173、1?1183、1?1193后連接到場(chǎng)效應(yīng)管0163、0133、0143、0113的柵極，0163、013&、Q14a、Qlla的源極接地，Q16a、Q13a、Q14a、Qlla的漏極分別接到J9a的I和2、3和4、5和6、7和8
腳輸出。
[0036]逆變橋驅(qū)動(dòng)電路如圖11所示:P麗驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM+_A從單片機(jī)輸出，接在下拉電阻R126a，再通過限流電阻R123a接到場(chǎng)效應(yīng)管QSa的柵極，同時(shí)通過二極管DSa接入場(chǎng)效應(yīng)管QlOa的漏極；Q8a的源極接在上拉在+5V電阻R26a與二極管D7a接地之間，Q8a的漏極通過R119a連接到J8a的9、10腳輸出動(dòng)信號(hào)；同理信號(hào)?麗+_4通過限流電阻1?124&接到場(chǎng)效應(yīng)管Q7a的柵極，同時(shí)通過二極管D9a接入場(chǎng)效應(yīng)管Q9a的漏極;Q7a的源極接在上拉在+5V電阻R26a和二極管D7a接地之間，Q7a的漏極通過R120a連接到J8a的11、12腳輸出DRVHR_A驅(qū)動(dòng)信號(hào);81^+_六驅(qū)動(dòng)信號(hào)從單片機(jī)輸出，通過限流電阻R132a接入場(chǎng)效應(yīng)管QlOa的柵極，QlOa源極接地，Q13的漏極通過電阻R131a連接到J8a的7、8腳輸出0!^11^驅(qū)動(dòng)信號(hào)；BUS__A驅(qū)動(dòng)信號(hào)從單片機(jī)輸出，通過限流電阻R135a接入MOS管Q9a的柵極，Q9a源極接地，Q9a的漏極通過電阻R129a連接到J8a的13、14腳輸出01^1^_4驅(qū)動(dòng)信號(hào);？麗驅(qū)動(dòng)信號(hào)13麗-_4從單片機(jī)輸出接下拉電阻Rl 38a分別通過電阻Rl 33a、Rl 34a分別接到BUS+_A、81^-_六端。
[0037]功率管或IGBT模塊電流采樣電路如圖12所示:由三個(gè)算放大器組成，先通過電壓差動(dòng)比較器比較GSSL和GSSR信號(hào)后經(jīng)過反相放大器和經(jīng)過電壓跟隨器后輸出⑶RPRT信號(hào)。再把三相并聯(lián)CURPRT信號(hào)接入到單片機(jī)；如圖所示(a)為A相逆變橋電流采樣電路:信號(hào)接電阻R153a通過并連接地的電阻R155a和電容C38a后接到運(yùn)算放大器U6a的12腳同相端，信號(hào)過電阻R162a接到U6a的13腳反相端，U6a的14腳輸出信號(hào)通過電阻R164a和電容C46a反饋到運(yùn)算放大U6a的13腳反相端，從而構(gòu)成了電壓差動(dòng)放大器;采樣電流信號(hào)GSSL_A和信號(hào)GSSR_A輸入電壓差動(dòng)放大器作比較，通過運(yùn)算放大器輸出成⑶RVOL_A信號(hào)；信號(hào)⑶RVOL_A再通過Rl 15a接到運(yùn)算放大器U6a的2腳反相端、U6a的3腳同相端接地，U6a的I腳輸出信號(hào)通過二極管D5a和電阻R118a反饋到U6a的2腳反相端。而且R118a=R115a，U6aA構(gòu)成放大系數(shù)為I的反相放大器，輸出電壓與輸入電壓相位相反。U6a的I腳輸出端通過R40a連接到場(chǎng)效應(yīng)管Q6a的柵極、Q6a的柵極再通過R117a連接+15V、Q6a的源極接+5V、Q6a的源極輸出LOCKDRV信號(hào)到單片機(jī);另外U6a的I腳輸出端再通過二極管D5a后再接入到U6aB的同相端、反相端連接接到輸出端，構(gòu)成了電壓跟隨器;U6aB輸出信號(hào)通過電阻R116a和接地高頻濾波電容C25a輸出CURPRT信號(hào)。
[0038]主單片機(jī)如圖13所示:主芯片U5與A、B、C相副芯片進(jìn)行相互通訊分析處理副芯片數(shù)據(jù)，信息包括UPS基本的參數(shù):輸出電壓、輸入電壓、輸出負(fù)載、溫度采樣、顯示信息、散熱扇控制信號(hào)、蜂鳴器等；
[0039]+5V電源接到U5的7腳，U5的6、29腳接地，+5V電源與地之間并接去耦電容C18;
[0040]插座JlO作為與RS232通訊插座，U5的I腳作接收數(shù)據(jù)RX引腳，連接接地電容C13、電阻R61和上拉+5V電阻R57后接到JlO的6腳。U5的44腳作接收數(shù)據(jù)TX引腳，通過電阻R169連接至IJ J1的5腳。J1的1、2腳接+12V，3、4腳接地；
[0041 ] 三相輸出電壓采樣信號(hào)0UT_A、0UT_B、0UT_C^>別接到U5的4、5、8腳；
[0042]三相CHK_A、CHK_B、CHK_C信號(hào)并聯(lián)后連接上拉+5V電阻R93和接地電容C22后通過電阻RlOl接到U5的9腳；
[0043]三相輸入電壓采樣信號(hào)LINE_A、LINE_B、LINE_(^>別接到U5的11、10、14腳；
[0044]A相的INVOL-A信號(hào)通過電阻R64接到U5的18腳;B相INVOL-B通過電阻R72和接地電容C19后接到U5的19腳；INVOL-C信號(hào)通過電阻R74和接地電容C20后接到U5的20腳;U5的18腳和19腳之間并接電阻R68，U5的18腳和20腳之間并接電阻R69 ；
[0045]A相的SETVOL-A通過電阻R80和上拉+5V電阻R75后接到U5的17腳；B相的SETVOL-B通過電阻R92和上拉+5V電阻R85后接到U5的16腳；C相的SETVOL-C通過電阻R108和上拉+5V電阻Rl 00后接到U5的15腳。
[0046]三相EIN_A、EIN_B、EIN_C 信號(hào)分別接入 U5 的 23、24、3腳；
[0047]三相的負(fù)載檢測(cè)信號(hào)L0AD_A、L0AD_B、LOADJ^號(hào)分別連接到U5的25、26、27腳；
[0048]單片機(jī)U5的35腳作為蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)輸出端，輸出蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SPK。驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過R23連接到三極管Q3的基極，Q3的發(fā)射極接地，Q4的集電極通過二極管Dl和R4后接到+12VDD，蜂鳴器并聯(lián)在Dl兩端；
[0049]單片機(jī)U5的36腳作為散熱風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)輸出端，通過R28接到插座CNl的18腳輸出散熱風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)信號(hào)FANS;
[0050]單片機(jī)U5的40腳作為UPS輸出繼電器的驅(qū)動(dòng)輸出端，輸出UPS輸出繼電器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)RELAY OUT；
[0051 ] 三相SCK_A、SCK_B、SCK_C信號(hào)分別通過電阻R91、R95、R103后并聯(lián)接入到U5的37腳；
[0052]J2作為溫度采樣信號(hào)插座，J2的2腳接地，J2的I腳信號(hào)連接上拉+5V電阻R26和通過電阻R30后接接地電容C6經(jīng)過電阻R31后接入U(xiǎn)5的41腳；
[0053]單片機(jī)U5的42腳作為SDI信號(hào)端，接接地電容C21后分三路輸出信號(hào)DA_A、DA_B、DA_C接到各相控制芯片U7的16腳;U5的43腳作為SDO信號(hào)端，通過電阻R113和接地電容C24輸出SDI_IN信號(hào)。
[0054]副單片機(jī)主要負(fù)責(zé)逆變橋的驅(qū)動(dòng)、繼電器的驅(qū)動(dòng)、輸入輸出電壓采樣、負(fù)載電流采樣和左右橋GS電流采樣等;A相、B相、C相分別由U7a、U7b、U7c控制，每一相的控制電路都一樣。以UPS—塊主芯片和三塊副芯片為核心，應(yīng)用在線互動(dòng)式UPS技術(shù)于三相三出交流電源。電池模式下副芯片U7產(chǎn)生SP麗脈沖驅(qū)動(dòng)IGBT全橋逆變出三路相位相差120度的相電壓為220V的純正弦波。市電模式下副芯驅(qū)動(dòng)IGBT全橋整流出直流電給電池充電；市電異常時(shí)，三相同時(shí)在1.5ms內(nèi)切換到電池模式，市電恢復(fù)正常時(shí)，三相同時(shí)以1.5ms內(nèi)切換回市電模式，保證對(duì)負(fù)載供電不間斷。
[0055]如圖14所示，A相副芯片控制電路如圖所示:+5V電源接到U7a的20腳，8、19腳接地，電源+5V和地之間并接去耦電容C30a;信號(hào)EIN_A通過電阻R130a和接地電容C28a接到U7a的I腳;A相的輸入電壓采樣信號(hào)LINE AD_A接到U7a的2腳;A相的功率管或IGBT電流采樣信號(hào)CURPRT接到U7a的3腳；電池采樣信號(hào)BATVOL通過電阻R137a和接地電容C29a接到U7a的4腳；A相的負(fù)載電流采樣信號(hào)LOAD AD_A接到U7a的5腳;鎖逆變橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)LOCKDRV接接地電阻R140a后通過電阻R56a接到U7a的6腳;A相的輸出電壓采樣信號(hào)OUTPUT AD_A接到U7a的7腳；時(shí)鐘信號(hào)CLKIN通過電阻R142a接到U7a的9腳;U7a的10腳作為A相繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出腳，連接接地電阻R170a和電阻R25a后輸出A B00ST3信號(hào)；信號(hào)CHK_A連接接地電容C32a和電阻R143a接至ljU7a的11腳;U7a的12、24、25、28腳作為A相繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出腳，分別通過電阻R152a、R161a、R154a、R157a輸出A B00ST2、A PASS、A B00ST、A TRIM繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；單片機(jī)U7a的13、21、22、23腳為逆變器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，分別輸出？11+、81^-、81^+、PWM-驅(qū)動(dòng)信號(hào)；信號(hào)SCK_A接接地電容C34a后接到U7a的14腳;信號(hào)SDI_IN接到U7a的15腳；信號(hào)0々_々通過電阻R147a接到U7a的16腳;信號(hào)接到U7a的17腳;信號(hào)1?_八和SETV0L_A連接接地電容C35a后接到U7a的18腳;U7a的26腳通過電阻R136a連接并聯(lián)接地的電阻Rl 28a和電容C27a ； U7a的27腳通過電阻Rl 39a接地。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板，包括+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、主單片機(jī)、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，其特征在于，所述主單片機(jī)分別連接+5V電壓產(chǎn)生電路、+2.5V基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、溫度采樣電路、A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)，所述A相單片機(jī)、B相單片機(jī)和C相單片機(jī)上均連接有獨(dú)立的電池電壓采樣電路、輸入電壓采樣電路、輸出電壓采樣電路、負(fù)載電流采樣電路、功率管或IGBT模塊電流檢測(cè)電路、逆變橋驅(qū)動(dòng)電路和繼電器驅(qū)動(dòng)電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三進(jìn)三出三相工頻在線互動(dòng)式UPS控制板，其特征在于，所述主單片機(jī)還輸出232通信信號(hào)、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)信號(hào)、顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)、輸出繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205721193SQ201620258093
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】莫偉江
【申請(qǐng)人】佛山市上馳電源科技有限公司