專利名稱：不間斷電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種不間斷電源。
在現(xiàn)有技術(shù)中，不間斷電源的型號多種多樣，但普遍存在如下不足1、對輸入電壓的適應(yīng)范圍小，難以滿足中國電網(wǎng)不同地區(qū)電壓波動范圍大的要求，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)誤動作，不能保障產(chǎn)品質(zhì)量。3、UPS空載時對電池組放電會導(dǎo)至電池組過放電而受損。4、不間斷電源保護關(guān)機后，市電電網(wǎng)恢復(fù)正常時，不能自動開機并同時對電池充電。
本實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)正常時可自動開機同時對電池充電和空載關(guān)機的不間斷電源。
實現(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)機電路、調(diào)壓控制電路、自動開機電路、充電電路、逆變電路和保護電路，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，分壓信號經(jīng)D41～D44整流、R74和C19濾波電路濾波后的信號輸入兩級比較器(IC6A、IC6C)，比較器信號輸出接三極管BG16，三極管BG16的輸出信號控制用于濾波調(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，分壓信號經(jīng)D45～D48整流濾波，整流濾波后的信號輸入比較器(IC8B、IC8C、IC8D)，比較器(IC8B、IC8C、IC8D)輸出信號分別經(jīng)三極管開關(guān)電路控制濾波調(diào)壓電路中的調(diào)壓繼電器(RY1、RY2)開關(guān)。
空載關(guān)機電路由比較器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。
自動開機電路由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2組成，市電采樣信號經(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。
保護電路設(shè)置包括二極管(D9、D15、D10、D11)和比較器(IC6D、IC6C)組成的過流檢測電路，二極管(D9、D15)的輸入接末級功率管(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，比較器產(chǎn)生的過流信號輸出控制逆變功率管。
設(shè)置電池保護電路，電池保護電路由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，變壓器輸出一個反饋繞組經(jīng)過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、保護功能強具有輸入欠壓保護、過載保護和電池保護功能，工作可靠。過流檢測電路采用兩只二極管檢測出末級功率管(MOSFET)在工作時漏極的負(fù)脈沖，并從方波發(fā)生器送出的兩路方波檢測出兩路基準(zhǔn)負(fù)脈沖信號。用比較器對兩路信號進行比較，產(chǎn)生的過流信號，它對功率管的過流和溫度過高都有可靠的保護功能。整機電路簡單，功能齊全。4、不間斷電源保護關(guān)機后，市電電網(wǎng)恢復(fù)正常時可自動開機同時對電池充電。5、具有自動恒流恒壓充電功能。6、切換可靠，切換時間小于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、電池備份時間可靈活選擇。8、溫升低，噪音小，能長期工作在各種惡劣環(huán)境。9、安裝操作簡單方便。
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明

圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是圖1的電路圖。
實施例結(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)機電路、自動開機電路和保護電路，保護電路包括過流檢測保護電路和電池欠壓保護電路。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)濾波為一個純直流電平，采用(IC6A)324比較器進行比較輸出高電平或低電平，再經(jīng)過(IC6C)324進行比較，輸出經(jīng)過R116后去驅(qū)動BG16三極管，三極管導(dǎo)通或截止，使繼電器RY3動著，完成市電逆變之間的轉(zhuǎn)換，同時也通過三極管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，無繼電器誤動作，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)動變壓器輸出方波再經(jīng)濾波輸出220VAC電壓，同時也由變壓器輸出一個反饋繞組經(jīng)過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改變輸出電壓。
輸出頻率也是由SG3525的6腳改變，用W2、R31來改變6腳的振蕩頻率同時改變輸出頻率。
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R118、R122、R121分壓和經(jīng)過D45～D48整流濾波后的一個電平加至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時調(diào)壓一次輸出220VAC，輸入電壓240V時調(diào)壓一次輸出220VAC，輸入電壓290V時調(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)中國電網(wǎng)不同地區(qū)要求的最先進設(shè)計。
過流保護電路包括二極管(D9、D15、D10、D11)和比較器(IC6D、IC6C)，采用兩只D9、D15二極管測出末級功率管(MOSFET)在工作時漏極的負(fù)脈沖，并從方波發(fā)生器送出的兩路方波檢測出兩路基準(zhǔn)信號，用IC6D比較器對兩路信號進行比較，產(chǎn)生的過流信號使逆變功率管保護。
空載關(guān)機電路由于UPS空載時對電池組放電會導(dǎo)至電池組過放電而受損，所以我們設(shè)計了一種UPS逆變時空載關(guān)機電路，空載關(guān)機電路由比較器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D9、D15兩只二極管測出的末級功率管漏極負(fù)脈沖信號進行比較輸出一個高電平使BG3三極管導(dǎo)通，BG3導(dǎo)通后輸出高電平使BG2截止，同時BG1也截止使逆變器關(guān)閉。
市電自動開機電路市電電網(wǎng)故障后逆變器工作，電池低壓或空載逆變器都會關(guān)機，當(dāng)市電恢復(fù)正常時會自動開機，它由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2組成，市電采樣信號經(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Z1端采樣一個高電平，BG2導(dǎo)通，同時BG1也導(dǎo)通，BG1導(dǎo)通后UPS開機，此時UPS對電池充電，此電路在UPS上使用提高UPS智能化，無需使用者對UPS進行看管和操作。
電池保護電路由R58、D16、C13、R57、IC7A、D22、BG7等組成，當(dāng)電池低到保護值時，IC7A的2腳、3腳進行比較，輸出一個高電平使BG3導(dǎo)通，BG2截止，BG1截止同時保護關(guān)機，電池保護值由人為設(shè)定，采用此電路，防止電池過放電而損壞。
自動充電電路自動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警電路。
保護電路包括AC輸入高低壓檢測保護，電池充電高低壓保護，電池低壓保護，控制電路保護，逆變器保護。
顯控電路由控制電路提供市電、逆變、過載、電池等指示電路信號的顯示工作狀態(tài)。
工作時，若輸入正常，通過LC濾波電路加到AC穩(wěn)壓電路經(jīng)過充電電路對電池充電，同時通過切換電路輸出。若AC中斷或異常后，由電池經(jīng)過控制電路驅(qū)動逆變器，通過切換電路輸出。
綜上所述，本實用新型產(chǎn)品設(shè)計功能完善、智能性高，實用性極強。
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)機電路和自動開機電路；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，分壓信號經(jīng)D41～D44整流、R74和C19濾波電路濾波后的信號輸入兩級比較器(IC6A、IC6C)，比較器信號輸出接三極管BG16，三極管BG16的輸出信號控制用于濾波調(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，分壓信號經(jīng)D45～D48整流濾波，整流濾波后的信號輸入比較器(IC8B、IC8C、IC8D)，比較器(IC8B、IC8C、IC8D)輸出信號分別經(jīng)三極管開關(guān)電路控制濾波調(diào)壓電路中的調(diào)壓繼電器(RY1、RY2)開關(guān)；空載關(guān)機電路由比較器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；自動開機電路由Z1、R8、BG2、BG1、R3、R5、C1、R2組成，市電采樣信號經(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，其特征在于保護電路設(shè)置包括二極管(D9、D15、D10、D11)和比較器(IC6D、IC6C)組成的過流檢測電路，二極管(D9、D15)的輸入接末級功率管(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，比較器產(chǎn)生的過流信號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)置電池保護電路，電池保護電路由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，變壓器輸出一個反饋繞組經(jīng)過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)機電路、自動開機電路,保護電路包括過流檢測保護電路和電池欠壓保護電路。本實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)正常時可自動開機同時對電池充電和空載關(guān)機的不間斷電源。
文檔編號H02J7/00GK2520604SQ01226380
公開日2002年11月13日 申請日期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, 汪玉華 申請人:周忠正