專利名稱：一種ups前級升壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種UPS前級升壓裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的UPS電源中，為了滿足功率因數(shù)和諧波的等級要求以及后級的變換器(Converter)轉(zhuǎn)換電壓要求，通常需對市電輸入進(jìn)行升壓，或功率因素校正。在市電不滿足要求時(shí)，則需要電池供電，這樣也需要對電池的電壓直接進(jìn)行升壓，供給后級轉(zhuǎn)換使用。
因此，現(xiàn)有的UPS前級升壓裝置的拓?fù)渫ǔ？煞譃閮煞N情況，第一種則是把市電升壓與電池升壓的電路分開，其市電模式下采用一個(gè)電感就可以實(shí)現(xiàn)正負(fù)BUS的升壓，電池的升壓則完全靠另外的變換器來實(shí)現(xiàn)；另外一則是市電升壓與電池升壓的電路合在一起，但其市電升壓及電池升壓需采用兩個(gè)電感才可以實(shí)現(xiàn)正負(fù)BUS的升壓，同時(shí)根據(jù)電池的配置狀況不同又可分為單電池組和雙電池組兩類。以上所列舉的這些電路都凸顯出主功率元件復(fù)用性差的問題，在中小功率的場合顯的性價(jià)比較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對電池模式與市電模式的主功
率元件最大的復(fù)用，同時(shí)獲取更高的性價(jià)比的UPS前級升壓裝置。
本發(fā)明提供一種UPS前級升壓裝置，包括 選擇開關(guān)，用于選擇接入交流電輸入或者電池輸入； 功率因數(shù)電感，其一端耦合于所述選擇開關(guān)； 公共升壓電路，包括依次耦合的，第一開關(guān)、第二開關(guān)，和第三開關(guān)；
其中，所述第一開關(guān)一端與所述功率因數(shù)電感的另一端耦合于第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)的一端與第三開關(guān)的一端耦合于接地節(jié)點(diǎn)；所述第三開關(guān)另一端與電池輸入的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)； 整流電路，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管，和，一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入負(fù)極的整流二極管；所述整流二極管和整流二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管正極和整流二極管的正極相互耦合；以及， 濾波電路，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容。 采用上述技術(shù)方案，能夠保證，不論在選擇交流電輸入或者電池輸入，都能夠共用公共升壓電路，即通過第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)的選擇接通或斷開，實(shí)現(xiàn)UPS前級升壓的功能。
為了進(jìn)一步增加公共升壓電路的驅(qū)動能力，進(jìn)一步的， 所述第一開關(guān)并聯(lián)了第一二極管，所述第二開關(guān)并聯(lián)了第二二極管，所述第三開關(guān)并聯(lián)了第三二極管；所述第一二極管和第二二極管相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反。 其中，兩個(gè)耦合于同一節(jié)點(diǎn)的二極管，如其同時(shí)指向或同時(shí)背向該節(jié)點(diǎn)，則稱兩二極管相對于該節(jié)點(diǎn)方向相同，否則，則稱相對于該節(jié)點(diǎn)方向相反。 優(yōu)選的，第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)分別采用M0S管，或其他任意可控的開關(guān)元件。 本發(fā)明還提供一種UPS前級升壓裝置，包括
選擇開關(guān)，用于選擇接入交流電輸入或者電池輸入；
功率因數(shù)電感，其一端耦合于所述選擇開關(guān)； 公共升壓電路，包括依次閉環(huán)耦合的，整流二極管、整流二極管、第二開關(guān)，和第三開關(guān)； 其中，所述整流二極管的一端、所述整流二極管的一端和所述功率因數(shù)電感的另一端同時(shí)耦合于第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)的一端和第三開關(guān)的一端耦合于接地節(jié)點(diǎn)；所述第三開關(guān)的另一端和整流二極管的另一端與電池輸入的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)，所述整流二極管和所述整流二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反； 整流電路，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管，和，一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入負(fù)極的整流二極管；所述整流二極管和整流二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管正極和整流二極管的正極相互耦合；以及， 濾波電路，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容。 采用上述技術(shù)方案，能夠保證，不論在選擇交流電輸入或者電池輸入，都能夠共用公共升壓電路，即通過第二開關(guān)和第三開關(guān)的選擇接通或斷開，實(shí)現(xiàn)UPS前級升壓的功能。
為了進(jìn)一步增加公共升壓電路的驅(qū)動能力，進(jìn)一步的， 所述第二開關(guān)并聯(lián)了第二二極管，所述第三開關(guān)并聯(lián)了第三二極管；所述第一二極管和整流二極管相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反。 優(yōu)選的，所述第二開關(guān)和第三開關(guān)分別采用M0S管，或其他任意可控的開關(guān)元件。
本發(fā)明還提供一種UPS前級升壓裝置，包括
選擇開關(guān)，用于選擇接入交流電輸入或者電池輸入；
功率因數(shù)電感，其一端耦合于所述選擇開關(guān)； 公共升壓電路，包括依次閉環(huán)耦合的，整流二極管、第二開關(guān)、第三開關(guān)，和第四開關(guān)； 其中，所述整流二極管的一端、所述第四開關(guān)的一端和所述功率因數(shù)電感的另一端同時(shí)耦合于第一節(jié)點(diǎn)，所述第二開關(guān)的一端和第三開關(guān)的一端耦合于接地節(jié)點(diǎn)，所述第三開關(guān)另一端和所述第四開關(guān)的另一端與電池輸入的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)；
整流電路，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管，和，一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入負(fù)極的整流二極管；所述整流二極管和整流二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管正極和整流二極管的正極相互耦合；以及， 濾波電路，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容。 采用上述技術(shù)方案，能夠保證，不論在選擇交流電輸入或者電池輸入，都能夠共用公共升壓電路，即通過第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)的選擇接通或斷開，實(shí)現(xiàn)UPS前級升壓的功能。 為了進(jìn)一步增加公共升壓電路的驅(qū)動能力，進(jìn)一步的， 所述第二開關(guān)并聯(lián)了第二二極管，所述第三開關(guān)并聯(lián)了第三二極管，所述第四開關(guān)并聯(lián)了第四二極管；所述第一二極管和整流二極管相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管和所述第四二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反。 優(yōu)選的，所述第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)分別采用M0S管，或其他任意可控的開關(guān)元件。 本發(fā)明還提供一種UPS前級升壓裝置，包括
選擇開關(guān)，用于選擇接入交流電輸入或者電池輸入；
功率因數(shù)電感，其一端耦合于所述選擇開關(guān)； 公共升壓電路，包括依次閉環(huán)耦合的，第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)，和第四開關(guān)； 其中，所述第一開關(guān)的一端、所述第四開關(guān)的一端和所述功率因數(shù)電感的另一端同時(shí)耦合于第一節(jié)點(diǎn)，所述第二開關(guān)的一端和第三開關(guān)的一端耦合于接地節(jié)點(diǎn)，所述第三開關(guān)另一端和所述第四開關(guān)的另一端與電池輸入的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)；
整流電路，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管，和，一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入負(fù)極的整流二極管；所述整流二極管和整流二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管正極和整流二極管的正極相互耦合；以及， 濾波電路，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容。 采用上述技術(shù)方案，能夠保證，不論在選擇交流電輸入或者電池輸入，都能夠共用
7公共升壓電路，即通過第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)的選擇接通或斷開，實(shí)現(xiàn)UPS前級升壓的功能。 為了進(jìn)一步增加公共升壓電路的驅(qū)動能力，進(jìn)一步的， 所述第一開關(guān)并聯(lián)了第一二極管，所述第二開關(guān)并聯(lián)了第二二極管，所述第三開關(guān)并聯(lián)了第三二極管，所述第四開關(guān)并聯(lián)了第四二極管；所述第一二極管和所述第二二極管相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反，所述第一二極管和所述第四二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反。 優(yōu)選的，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)分別采用MOS管，或其他任意可控的開關(guān)元件。 本發(fā)明的上述四個(gè)技術(shù)方案，公共升壓電路與外部其他電路連接的方式相同，并且在進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例中，公共升壓電路內(nèi)部都采用了并聯(lián)了二極管的開關(guān)的部件，以通過對開關(guān)的控制，實(shí)現(xiàn)該電路在交流和直流時(shí)候的復(fù)用。 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，電池模式與市電模式的主功率元件最大的復(fù)用，同時(shí)獲得了更高的性價(jià)比。


圖1是本發(fā)明第一種實(shí)施例一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明第一種實(shí)施例另一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明第二種實(shí)施例一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明第二種實(shí)施例另一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明第三種實(shí)施例一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明第三種實(shí)施例另一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本發(fā)明第四種實(shí)施例一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明第四種實(shí)施例另一種工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 圖1和圖2所示，為本發(fā)明一種實(shí)施例在不同的工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。 一種UPS前
級升壓裝置，包括如下部分 采用單刀雙擲開關(guān)的選擇開關(guān)130 ; 功率因數(shù)電感140，其一端耦合于所述選擇開關(guān)130 ; 公共升壓電路150，包括依次耦合的，并聯(lián)了第一二極管的第一開關(guān)Q1、并聯(lián)了第二二極管的第二開關(guān)Q2，和，并聯(lián)了第三二極管的第三開關(guān)Q3 ; 整流電路160，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管D5、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管D6，和， 一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入120負(fù)極的整流二極管D4 ;所述整流二極管D5和整流二極管D6相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管D4正極和整流二極管D6的正極相互耦合；以及，
濾波電路170，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容C1，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容C2。 其中，第一開關(guān)Ql、第二開關(guān)Q2和第三開關(guān)Q3分別采用MOS管。 參見圖2，選擇開關(guān)130選擇電池輸入120的直流供電。該UPS前級升壓裝置可以
通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2和第三開關(guān)Q3同時(shí)閉合，則功率因數(shù)電感140將被電池輸入120充電。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2和第三開關(guān)Q3斷開，濾波電路170中第一電容Cl和第二電容C2將破電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)?shù)谌_關(guān)Q3斷開，且第一開關(guān)Q1和第二開關(guān)Q2閉合，濾波電路170中第二電容C2將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)?shù)谌_關(guān)Q3閉合，且第一開關(guān)Q1和第二開關(guān)Q2斷開，濾波電路170中第一電容Cl將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 參見圖l，選擇開關(guān)130選擇交流電輸入110的交流供電。該UPS前級升壓裝置可
以通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。 當(dāng)處于交流正半周的時(shí)候 只要第二開關(guān)Q2閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第二開關(guān)Q2斷開，則濾波電路170中第一電容Cl將被交流電輸入110和功
率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)處于交流負(fù)半周的時(shí)候 只要第一開關(guān)Q1閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第二開關(guān)Q2斷開，則濾波電路170中第二電容C2將被交流電輸入110和功
率因數(shù)電感140充電。 圖3和圖4所示，為本發(fā)明另一種實(shí)施例在不同的工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。 一種UPS前級升壓裝置，包括 選擇開關(guān)130，用于選擇接入交流電輸入110或者電池輸入120 ;
功率因數(shù)電感140，其一端耦合于所述選擇開關(guān)130 ; 公共升壓電路150，包括依次閉環(huán)耦合的，整流二極管D2、整流二極管D1、并聯(lián)了第二二極管的第二開關(guān)Q2，和，并聯(lián)了第三二極管的第三開關(guān)Q3 ; 整流電路160，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管D5、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管D6，和， 一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入120負(fù)極的整流二極管D4 ;所述整流二極管D5和整流二極管D6相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管D4正極和整流二極管D6的正極相互耦合；以及， 濾波電路170，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容C1，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容C2。
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其中，所述第二開關(guān)Q2和第三開關(guān)Q3分別采用M0S管。 參見圖4，選擇開關(guān)130選擇電池輸入120的直流供電。該UPS前級升壓裝置可以通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2和第三開關(guān)Q3同時(shí)閉合，則功率因數(shù)電感140將被電池輸入120充電。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2和第三開關(guān)Q3同時(shí)斷開，則濾波電路170中的第一 電容Cl和第二電容C2將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2閉合，且第三開關(guān)Q3斷開，則濾波電路170中的第二電容C2將被電池輸入120充電和功率因數(shù)電感140。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2斷開，且第三開關(guān)Q3閉合，則濾波電路170中的第一電容C1將被電池輸入120充電和功率因數(shù)電感140。 參見圖3，選擇開關(guān)130選擇交流電輸入110的交流供電。該UPS前級升壓裝置可
以通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。 當(dāng)處于交流正半周的時(shí)候 只要第二開關(guān)Q2閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第二開關(guān)Q2斷開，則濾波電路170中第一電容Cl將被交流電輸入110和功
率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)處于交流負(fù)半周的時(shí)候 只要第三開關(guān)Q3閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第三開關(guān)Q3斷開，則濾波電路170中第二電容C2將被交流電輸入110和功
率因數(shù)電感140充電。 圖5和圖6所示，為本發(fā)明另一種實(shí)施例在不同的工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。 一種UPS前級升壓裝置，包括 選擇開關(guān)130，用于選擇接入交流電輸入110或者電池輸入120 ;
功率因數(shù)電感140，其一端耦合于所述選擇開關(guān)130 ; 公共升壓電路150，包括依次閉環(huán)耦合的，整流二極管D1、并聯(lián)了第二二極管的第二開關(guān)Q2、并聯(lián)了第三二極管的第三開關(guān)Q3，和，并聯(lián)了第四二極管的第四開關(guān)Q4 ;
整流電路160，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管D5、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管D6，和， 一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入120負(fù)極的整流二極管D4 ;所述整流二極管D5和整流二極管D6相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管D4正極和整流二極管D6的正極相互耦合；以及， 濾波電路170，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容C1，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容C2。 其中，所述第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4分別采用MOS管。 參見圖6，選擇開關(guān)130選擇電池輸入120的直流供電。該UPS前級升壓裝置可以
通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。
當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3或第四開關(guān)Q4任一只要閉合，則功率因數(shù)電感140將被電池輸入120充電。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4同時(shí)斷開，濾波電路170中第一電容Cl和第二電容C2將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)?shù)谌_關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4斷開，且第二開關(guān)Q2閉合，濾波電路170中第二電容C2將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)?shù)诙_關(guān)Q2和第四開關(guān)Q4斷開，且第三開關(guān)Q3閉合，濾波電路170中第一電容Cl將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 參見圖5，選擇開關(guān)130選擇交流電輸入110的交流供電。該UPS前級升壓裝置可
以通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。 當(dāng)處于交流正半周的時(shí)候 只要第二開關(guān)Q2或第四開關(guān)Q4任一閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第二開關(guān)Q2和第四開關(guān)Q4斷開，則濾波電路170中第一電容C1將被交流電輸入110和功率因數(shù)電感140充電。
當(dāng)處于交流負(fù)半周的時(shí)候 只要第三開關(guān)Q3閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第三開關(guān)Q3斷開，則濾波電路170中第二電容C2將被交流電輸入110和功
率因數(shù)電感140充電。 圖7和圖8所示，為本發(fā)明另一種實(shí)施例在不同的工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)。 一種UPS前級升壓裝置，包括 選擇開關(guān)130，用于選擇接入交流電輸入110或者電池輸入120 ;
功率因數(shù)電感140，其一端耦合于所述選擇開關(guān)130 ; 公共升壓電路150，包括依次閉環(huán)耦合的，并聯(lián)了第一二極管的第一開關(guān)Q1、并聯(lián)了第二二極管的第二開關(guān)Q2、并聯(lián)了第三二極管的第三開關(guān)Q3，和，并聯(lián)了第四二極管的第四開關(guān)Q4; 整流電路160，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管D5、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管D6，和， 一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入120負(fù)極的整流二極管D4 ;所述整流二極管D5和整流二極管D6相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管D4正極和整流二極管D6的正極相互耦合；以及， 濾波電路170，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容C1，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容C2。 其中，所述第一開關(guān)Ql、所述第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3利第四開關(guān)Q4分別采用MOS管。 參見圖8，選擇開關(guān)130選擇電池輸入120的直流供電。該UPS前級升壓裝置可以通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。
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當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)Q1、所述第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3或第四開關(guān)Q4任一只要閉合，則功率因數(shù)電感140將被電池輸入120充電。 當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)Ql、第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4同時(shí)斷開，濾波電路170中第一電容Cl和第二電容C2將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。
當(dāng)?shù)谌_關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4斷開，第一開關(guān)Ql和第二開關(guān)Q2閉合，濾波電路170中第二電容C2將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 當(dāng)?shù)谌_關(guān)Q3閉合，第一開關(guān)Ql、第二開關(guān)Q2和第四開關(guān)Q4斷開，濾波電路170中第一電容Cl將被電池輸入120和功率因數(shù)電感140充電。 參見圖7，選擇開關(guān)130選擇交流電輸入110的交流供電。該UPS前級升壓裝置可
以通過以下方式完成相應(yīng)的升壓工作。 當(dāng)處于交流正半周的時(shí)候 只要第二開關(guān)Q2或第四開關(guān)Q4任一閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第二開關(guān)Q2和第四開關(guān)Q4斷開，則濾波電路170中第一電容C1將被交流電輸入110和功率因數(shù)電感140充電。
當(dāng)處于交流負(fù)半周的時(shí)候 只要第一開關(guān)Ql或第三開關(guān)Ql任一閉合，則功率因數(shù)電感140將被交流電輸入110充電。 只要第一開關(guān)Q1和第三開關(guān)Q1斷開，則濾波電路170中第二電容C2將被交流電輸入110和功率因數(shù)電感140充電。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種UPS前級升壓裝置，其特征在于，包括選擇開關(guān)(130)，用于選擇接入交流電輸入(110)或者電池輸入(120)；功率因數(shù)電感(140)，其一端耦合于所述選擇開關(guān)(130)；公共升壓電路(150)，包括依次耦合的，第一開關(guān)(Q1)、第二開關(guān)(Q2)，和第三開關(guān)(Q3)；其中，所述第一開關(guān)(Q1)一端與所述功率因數(shù)電感(140)的另一端耦合于第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)(Q2)的一端與第三開關(guān)(Q3)的一端耦合于接地節(jié)點(diǎn)；所述第三開關(guān)(Q3)另一端與電池輸入(120)的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)；整流電路(160)，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管(D5)、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管(D6)，和，一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入(120)負(fù)極的整流二極管(D4)；所述整流二極管(D5)和整流二極管(D6)相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管(D4)正極和整流二極管(D6)的正極相互耦合；以及，濾波電路(170)，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容(C1)，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容(C2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的UPS前級升壓裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)(Ql)并聯(lián)了第一二極管，所述第二開關(guān)(Q2)并聯(lián)了第二二極管，所述第三開關(guān)(Q3)并聯(lián)了第三二極管；所述第一二極管和第二二極管相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反。
3. —種UPS前級升壓裝置，其特征在于，包括選擇開關(guān)(130)，用于選擇接入交流電輸入(110)或者電池輸入(120);功率因數(shù)電感(140)，其一端耦合于所述選擇開關(guān)(130);公共升壓電路(150)，包括依次閉環(huán)耦合的，整流二極管(D2)、整流二極管(Dl)、第二開關(guān)(Q2)，和第三開關(guān)(Q3);其中，所述整流二極管(Dl)的一端、所述整流二極管(D2)的一端和所述功率因數(shù)電感(140)的另一端同時(shí)耦合于第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開關(guān)(Q2)的一端和第三開關(guān)(Q3)的一端耦合于接地節(jié)點(diǎn)；所述第三開關(guān)(Q3)的另一端和整流二極管(D2)的另一端與電池輸入(120)的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)，所述整流二極管(Dl)和所述整流二極管(D2)相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反；整流電路(160)，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的正向輸出端的整流二極管(D5)、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管(D6)，和，一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入(120)負(fù)極的整流二極管(D4);所述整流二極管(D5)和整流二極管(D6)相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管(D4)正極和整流二極管(D6)的正極相互耦合；以及，濾波電路(170)，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容(Cl)，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容(C2)。
4. 如權(quán)利要求3所述的UPS前級升壓裝置，其特征在于，所述第二開關(guān)(Q2)并聯(lián)了第 二二極管，所述第三開關(guān)(Q3)并聯(lián)了第三二極管；所述第一二極管和整流二極管(Dl)相互 反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反。
5. —種UPS前級升壓裝置，其特征在于，包括選擇開關(guān)(130)，用于選擇接入交流電輸入(110)或者電池輸入(120); 功率因數(shù)電感(140)，其一端耦合于所述選擇開關(guān)(130);公共升壓電路(150)，包括依次閉環(huán)耦合的，整流二極管(Dl)、第二開關(guān)(Q2)、第三開 關(guān)(Q3)，和第四開關(guān)(Q4);其中，所述整流二極管(Dl)的一端、所述第四開關(guān)(Q4)的一端和所述功率因數(shù)電感 (140)的另一端同時(shí)耦合于第一節(jié)點(diǎn)，所述第二開關(guān)(Q2)的一端和第三開關(guān)(Q3)的一端耦 合于接地節(jié)點(diǎn)，所述第三開關(guān)(Q3)另一端和所述第四開關(guān)(Q4)的另一端與電池輸入(120) 的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)；整流電路(160)，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升 壓裝置的正向輸出端的整流二極管(D5)、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述 UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管(D6)，和， 一端耦合于所述UPS前級升壓裝置 的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入(120)負(fù) 極的整流二極管(D4);所述整流二極管(D5)和整流二極管(D6)相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向 相反，所述整流二極管(D4)正極和整流二極管(D6)的正極相互耦合；以及，濾波電路(170)，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦 合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容(Cl)，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述 UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容(C2)。
6. 如權(quán)利要求5所述的UPS前級升壓裝置，其特征在于，所述第二開關(guān)(Q2)并聯(lián)了第 二二極管，所述第三開關(guān)(Q3)并聯(lián)了第三二極管，所述第四開關(guān)(Q4)并聯(lián)了第四二極管； 所述第一二極管和整流二極管(Dl)相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于 所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管(Dl)和所述第四二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方 向相反。
7. —種UPS前級升壓裝置，其特征在于，包括選擇開關(guān)(130)，用于選擇接入交流電輸入(110)或者電池輸入(120); 功率因數(shù)電感(140)，其一端耦合于所述選擇開關(guān)(130);公共升壓電路(150)，包括依次閉環(huán)耦合的，第一開關(guān)(Ql)、第二開關(guān)(Q2)、第三開關(guān) (Q3)，和第四開關(guān)(Q4);其中，所述第一開關(guān)(Ql)的一端、所述第四開關(guān)(Q4)的一端和所述功率因數(shù)電感 (140)的另一端同時(shí)耦合于第一節(jié)點(diǎn)，所述第二開關(guān)(Q2)的一端和第三開關(guān)(Q3)的一端耦 合于接地節(jié)點(diǎn)，所述第三開關(guān)(Q3)另一端和所述第四開關(guān)(Q4)的另一端與電池輸入(120) 的負(fù)極耦合于第二節(jié)點(diǎn)；整流電路(160)，包括其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升 壓裝置的正向輸出端的整流二極管(D5)、其一端耦合于所述第一節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述 UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的整流二極管(D6)，和， 一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述電池輸入(120)負(fù)極的整流二極管(D4);所述整流二極管(D5)和整流二極管(D6)相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反，所述整流二極管(D4)正極和整流二極管(D6)的正極相互耦合；以及，濾波電路(170)，包括其一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端，另一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)的第一電容(Cl)，和，其一端耦合于所述接地節(jié)點(diǎn)，另一端耦合于所述UPS前級升壓裝置的負(fù)向輸出端的第二電容(C2)。
8.如權(quán)利要求7所述的UPS前級升壓裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)(Ql)并聯(lián)了第一二極管，所述第二開關(guān)(Q2)并聯(lián)了第二二極管，所述第三開關(guān)(Q3)并聯(lián)了第三二極管，所述第四開關(guān)(Q4)并聯(lián)了第四二極管；所述第一二極管和所述第二二極管相互反向耦合，所述第二二極管和第三二極管相對于所述接地節(jié)點(diǎn)方向相反，所述第一二極管和所述第四二極管相對于所述第一節(jié)點(diǎn)方向相反。
全文摘要
本發(fā)明提供一種UPS前級升壓裝置，包括選擇開關(guān)(130)；功率因數(shù)電感(140)；公共升壓電路(150)，包括依次耦合的，第一開關(guān)(Q1)、第二開關(guān)(Q2)，和第三開關(guān)(Q3)；整流電路(160)，包括整流二極管(D5)和整流二極管(D6)；以及，濾波電路(170)，包括第一電容(C1)和第二電容(C2)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，電池模式與市電模式的主功率元件最大的復(fù)用，同時(shí)獲得了更高的性價(jià)比。
文檔編號H02M3/07GK101789690SQ20101010369
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者莊書琴, 李倫全, 李和明, 賀鋒, 顧亦磊 申請人:山特電子(深圳)有限公司