專利名稱：不間斷電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種不間斷電源。
在現(xiàn)有技術中，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、逆變之間的轉換困難，繼電器出現(xiàn)誤動作，不能保障產(chǎn)品質量。3、UPS空載時對電池組放電會導至電池組過放電而受損。4、不間斷電源保護關機后，市電電網(wǎng)恢復正常時，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)有技術的不足，提出一種輸入電壓適應范圍寬、市電逆變轉換準確可靠、市電電網(wǎng)恢復正常時可自動開機同時對電池充電和空載關機的不間斷電源。
實現(xiàn)上述目的的技術方案一種不間斷電源，包括濾波調壓電路、市電逆變轉換電路、空載關機電路、調壓控制電路、自動開機電路、充電電路、逆變電路和保護電路，其中市電逆變轉換電路包括分壓電路、整流、濾波電路、比較器、三極管開關和繼電器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壓電路中市電逆變之間轉換的繼電器RY3開關。
調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)三極管開關電路控制濾波調壓電路中的調壓繼電器(RY1、RY2)開關。
空載關機電路由比較器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)漏極負脈沖，二極管(D10、D11)接方波發(fā)生器送出的兩路方波基準信號，比較器產(chǎn)生的過流信號輸出控制逆變功率管。
設置電池保護電路，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。
采用上述技術方案，本實用新型有益的技術效果在于1、輸入電壓范圍寬，達到160-290VAC。2、逆變輸出電壓穩(wěn)定，達到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)在工作時漏極的負脈沖，并從方波發(fā)生器送出的兩路方波檢測出兩路基準負脈沖信號。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、不間斷電源保護關機后，市電電網(wǎng)恢復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，并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1是本實用新型的電路結構框圖。
圖2是圖1的電路圖。
實施例結合圖1～圖2，一種不間斷電源，包括濾波調壓電路、自動充電電路、逆變電路、市電逆變轉換電路、調壓控制電路、空載關機電路、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。其中濾波調壓電路由濾波電容C49、C50、變壓器B和繼電器控制開關RY1、RY2、RY3組成。
市電逆變轉換電路包括由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后去驅動BG16三極管，三極管導通或截止，使繼電器RY3動著，完成市電逆變之間的轉換，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確，無繼電器誤動作，保障產(chǎn)品質量。
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的同相端同基準電壓5V分壓后的值進行比較，比較的基準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進行調壓，調壓規(guī)則是輸入電壓160VAC調整一次使輸出電壓為220VAC，輸入電壓180VAC時調壓一次輸出220VAC，輸入電壓240V時調壓一次輸出220VAC，輸入電壓290V時調壓一次輸出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)在工作時漏極的負脈沖，并從方波發(fā)生器送出的兩路方波檢測出兩路基準信號，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。
空載關機電路由于UPS空載時對電池組放電會導至電池組過放電而受損，所以我們設計了一種UPS逆變時空載關機電路，空載關機電路由比較器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脈沖信號進行比較輸出一個高電平使BG3三極管導通，BG3導通后輸出高電平使BG2截止，同時BG1也截止使逆變器關閉。
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機，當市電恢復正常時會自動開機，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。當市電正常時Z1端采樣一個高電平，BG2導通，同時BG1也導通，BG1導通后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導通，BG2截止，BG1截止同時保護關機，電池保護值由人為設定，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導通使3腳輸出對電池充電。
此外，設置由比較器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)品設計功能完善、智能性高，實用性極強。
權利要求1.一種不間斷電源，包括濾波調壓電路、充電電路、逆變電路和保護電路，其特征在于設置有市電逆變轉換電路、調壓控制電路、空載關機電路和自動開機電路；市電逆變轉換電路包括分壓電路、整流、濾波電路、比較器、三極管開關和繼電器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壓電路中市電逆變之間轉換的繼電器RY3開關；調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)三極管開關電路控制濾波調壓電路中的調壓繼電器(RY1、RY2)開關；空載關機電路由比較器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)權利要求1所述不間斷電源，其特征在于保護電路設置包括二極管(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)漏極負脈沖，二極管(D10、D11)接方波發(fā)生器送出的兩路方波基準信號，比較器產(chǎn)生的過流信號輸出控制逆變功率管。
3.根據(jù)權利要求1所述不間斷電源，其特征在于設置電池保護電路，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、調壓電路、充電電路、逆變電路和保護電路,其特征在于:設置有市電逆變轉換電路、調壓控制電路、空載關機電路、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范圍寬、逆變輸出電壓穩(wěn)定、市電逆變轉換準確可靠、市電電網(wǎng)恢復正常時可自動開機同時對電池充電和空載關機的不間斷電源。
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