多模式工作ＵＰＳ電源制造技術(shù)

一種多模式工作ＵＰＳ電源，包括市電輸入、蓄電池、整流器、逆變器，旁路靜態(tài)開關(guān)、逆變靜態(tài)開關(guān)、ＭＣＵ單片機控制電路、外部輸入電路、外部輸出電路，市電輸入一路依次經(jīng)整流器、逆變器、逆變靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，另一路經(jīng)旁路靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，蓄電池連接在整流器輸出端和逆變器輸入端的連接點，ＭＣＵ單片機控制電路輸出旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號至旁路靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變靜態(tài)開關(guān)控制信號至逆變靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變器控制信號至逆變器，輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至外部輸出電路，輸入市電輸入采樣信號、輸入外部輸入電路輸入的信號。本實用新型專利技術(shù)克服現(xiàn)有ＵＰＳ電源只有單一雙變換在線工作模式的不足，提出一種具有多種工作模式的供電電源。（*該技術(shù)在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種供電電源，尤其是涉及一種多模式工作UPS電源。
技術(shù)介紹
常規(guī)中大功率UPS電源只有單一的雙變換在線工作模式，整機效率一般只有85%左右，通常適應(yīng)負載為計算機和一些精密設(shè)備，對電機之內(nèi)的感性負載必須要放大7-10倍余量才能正常工作，沒有變頻啟動等功能，對負載適應(yīng)能力不強，自身耗電量高不節(jié)能
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是克服現(xiàn)有UPS電源只有單一雙變換在線工作模式的不足，提出一種具有多種工作模式的UPS供電電源。 為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)一種多模式工作UPS電源，包括市電輸入、蓄電池、整流器、逆變器，旁路靜態(tài)開關(guān)、逆變靜態(tài)開關(guān)、MCU單片機控制電路、外部輸入電路、外部輸出電路，市電輸入一路依次經(jīng)整流器、逆變器、逆變靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，另一路經(jīng)旁路靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，蓄電池連接在整流器輸出端和逆變器輸入端的連接點，MCU單片機控制電路輸出旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號至旁路靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變靜態(tài)開關(guān)控制信號至逆變靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變控制信號至逆變器，輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至外部輸出電路，輸入市電輸入采樣信號、輸入外部輸入電路輸入的信號。 上述MCU單片機控制電路還可以輸出整流控制信號至整流器，輸入蓄電池采樣信號、輸入逆變采樣信號、輸入交流輸出采樣信號。 在一種實施方式中，上述MCU單片機控制電路包括主機MCU單片機控制電路和顯示MCU單片機控制電路，主機MCU單片機控制電路經(jīng)串行接口與顯示MCU單片機控制電路傳輸數(shù)據(jù)，上述MCU單片機控制電路輸出的旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號、逆變靜態(tài)開關(guān)控制信號、逆變控制信號為主機MCU單片機控制電路輸出，上述MCU單片機控制電路輸入的市電輸入采樣信號為主機MCU單片機控制電路輸入，上述MCU單片機控制電路輸出的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號為顯示MCU單片機控制電路輸出，上述MCU單片機控制電路輸入的外部輸入電路輸入信號為顯示MCU單片機控制電路輸入。主機MCU單片機控制電路還可以輸出整流控制信號至整流器，輸入蓄電池采樣信號、輸入逆變采樣信號、輸入交流輸出采樣信號。 上述外部輸出電路可為顯示電路或報警電路，上述外部輸入電路可為按鍵電路，MCU單片機控制電路輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至顯示電路顯示或報警電路報警，輸入按鍵電路輸入的設(shè)置信號。 上述外部輸出電路和外部輸入電路可為串行接口， MCU單片機控制電路經(jīng)串行接口連接后臺監(jiān)控。 本技術(shù)由于應(yīng)用了MCU單片機控制電路，并設(shè)置了旁路靜態(tài)開關(guān)和逆變靜態(tài)開關(guān)，用戶可以根據(jù)自己的負載情況，通過外部輸入電路輸入的信號設(shè)置本技術(shù)的工作模式。如計算機和精密設(shè)備負載，設(shè)置為在線雙變換工作模式(UPS);普通負載設(shè)備，設(shè)置為經(jīng)濟運行模式(ECO);電機負載設(shè)備，設(shè)置為變頻緩啟動應(yīng)急模式(EPS)。 本技術(shù)的特點是負載適應(yīng)能力強、用途廣泛、節(jié)能、電路性能穩(wěn)定、成本低、工作模式設(shè)置轉(zhuǎn)換方便、操作簡單。附圖說明 圖1是本技術(shù)實施例的電路方框圖； 圖2是圖1的主機MCU單片機控制電路控制的主電路原理圖；具體實施方式 以下結(jié)合附圖詳述本技術(shù)的結(jié)構(gòu)細節(jié) 如圖l所示，為本技術(shù)實施例的電路方框圖，包括市電輸入、蓄電池、整流器、 逆變器，旁路靜態(tài)開關(guān)、逆變靜態(tài)開關(guān)、MCU單片機控制電路、外部輸入電路和外部輸出電 路。MCU單片機控制電路包括主機MCU單片機控制電路和顯示MCU單片機控制電路，主機 MCU單片機控制電路經(jīng)串行接口與顯示MCU單片機控制電路傳輸數(shù)據(jù)，外部輸出電路為顯 示電路和報警電路，外部輸入電路為按鍵電路，外部輸出電路和外部輸入電路還可為RS232 串行接口，連接后臺監(jiān)控。 市電輸入一路依次經(jīng)整流器、逆變器、逆變靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，另一路經(jīng)旁路靜 態(tài)開關(guān)至交流輸出，蓄電池連接在整流器輸出端和逆變器輸入端的連接點。主機MCU單片 機控制電路輸出旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號至旁路靜態(tài)開關(guān)，控制關(guān)斷或開通旁路靜態(tài)開關(guān)； 輸出逆變靜態(tài)開關(guān)控制信號至逆變靜態(tài)開關(guān)，控制關(guān)斷或開通逆變靜態(tài)開關(guān)；輸出逆變控 制信號至逆變器，控制逆變器關(guān)閉或逆變工作或變頻緩啟動逆變工作；輸出整流控制信號 至整流器，控制整流器關(guān)閉或整流工作；輸入市電輸入采樣信號，判斷市電輸入正常否；輸 入蓄電池采樣信號，判斷蓄電池正常否；輸入逆變采樣信號，判斷逆變器正常否；輸入交流 輸出采樣信號，判斷交流輸出正常否。顯示MCU單片機控制電路輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至 顯示電路顯示和報警電路報警，輸入按鍵電路輸入的設(shè)置信號。顯示MCU單片機控制電路 經(jīng)RS232串行接口連接后臺監(jiān)控，發(fā)送工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至后臺監(jiān)控，接收后臺監(jiān)控的設(shè) 置參數(shù)數(shù)據(jù)信號。 主機MCU單片機控制電路，通過對市電輸入、交流輸出、蓄電池等的采集，并通過串行通訊和顯示MCU單片機控制電路進行通訊，按用戶設(shè)置的模式進行工作。 顯示MCU單片機控制電路，是分機對話的窗口 ，將主機MCU單片機控制電路的工作數(shù)據(jù)進行運算處理，然后控制顯示電路的LED指示燈顯示主機的工作狀態(tài)，并通過報警電路的蜂鳴器報警，同時將所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)通過顯示電路的LCD液晶顯示器顯示；將主機的運行數(shù)據(jù)通過RS232串行接口和后臺監(jiān)控通訊；按鍵電路是用戶對顯示內(nèi)容進行查詢或參數(shù)設(shè)置。 整流器將市電的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，供蓄電池充電和逆變器工作電源。采用可 控硅橋式整流器，通過控制可控硅的導通角調(diào)整輸出電壓。當電池低壓時給電池充電，整流 器工作在恒流模式，電池充滿后工作在恒壓狀態(tài)。 逆變器則是將整流器輸出的直流電或蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電輸出。 旁路靜態(tài)開關(guān)和逆變靜態(tài)開關(guān)是旁路和逆變雙電源轉(zhuǎn)換的電子開關(guān)。 輔助電源則是供給電路的工作電源。 蓄電池則是后備能源。在市電異常時代替市電輸入，提供后備供電。 如圖2所示，為主機MCU單片機控制電路控制的主電路原理圖，其中，SW1為電池開關(guān)，SW2為整流開關(guān)，SW3為旁路開關(guān)，SW4為輸出開關(guān)。 當市電正常時，首先通過整流開關(guān)SW2、濾波電容C1、濾波電感L1濾后連接到整 流器，整流器采用可控硅橋式整流器Q1，可控硅橋式整流器Q1將市電輸入整流變換成直流 電，經(jīng)熔斷器F1，總線電容C2濾波，給蓄電池充電，同時供給逆變器。當電池充滿后恒定在 浮充電壓供給逆變器。主機MCU單片機輸出的整流控制信號至可控硅橋式整流器Q1A、Q1B、 Q1C、Q1D的可控硅柵極，通過調(diào)整可控硅Q1A、Q1B、Q1C、Q1D的導通角，調(diào)整整流電壓。 蓄電池充電則是整流后的直流電壓通過二極管D1給電池充電，充電電流通過HR1 霍耳電流傳感器進行測量，當電池低壓時進入恒流充電模式，電池充滿后則轉(zhuǎn)為恒壓模式。 電池逆變工作蓄電池首先通過電池開關(guān)SW1，電池軟啟動限流電阻RS1給總線電 容C2充電，當電容C2充滿后，主機MCU單片機送出控制信號觸發(fā)可控硅Q5導通，短路電池 軟啟動限流電阻RS1，電池電流通過可控硅Q5供給逆變器。 逆變器采用IGBT逆變橋Q6(4單元H橋Q6A、Q6B、Q6C、Q6D)。當主機MCU單片機控 制逆變器工作時，輸出逆變控制信號SP麗驅(qū)動波，通過外部電路分成4路驅(qū)動信號至IGBT 逆變橋Q6的柵極，通過IGBT逆變橋Q6開關(guān)斬波，逆變變壓器Tl耦合，并通過變壓器的漏 感和輸出逆變?yōu)V波電容C3，濾出純凈的正弦本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多模式工作ＵＰＳ電源，包括市電輸入、蓄電池、整流器、逆變器，其特征在于：還包括旁路靜態(tài)開關(guān)、逆變靜態(tài)開關(guān)、ＭＣＵ單片機控制電路、外部輸入電路、外部輸出電路，市電輸入一路依次經(jīng)整流器、逆變器、逆變靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，另一路經(jīng)旁路靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，蓄電池連接在整流器輸出端和逆變器輸入端的連接點，ＭＣＵ單片機控制電路輸出旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號至旁路靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變靜態(tài)開關(guān)控制信號至逆變靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變控制信號至逆變器，輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至外部輸出電路，輸入市電輸入采樣信號、輸入外部輸入電路輸入的信號。

【技術(shù)特征摘要】
一種多模式工作UPS電源，包括市電輸入、蓄電池、整流器、逆變器，其特征在于還包括旁路靜態(tài)開關(guān)、逆變靜態(tài)開關(guān)、MCU單片機控制電路、外部輸入電路、外部輸出電路，市電輸入一路依次經(jīng)整流器、逆變器、逆變靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，另一路經(jīng)旁路靜態(tài)開關(guān)至交流輸出，蓄電池連接在整流器輸出端和逆變器輸入端的連接點，MCU單片機控制電路輸出旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號至旁路靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變靜態(tài)開關(guān)控制信號至逆變靜態(tài)開關(guān)、輸出逆變控制信號至逆變器，輸出工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號至外部輸出電路，輸入市電輸入采樣信號、輸入外部輸入電路輸入的信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，其特征在于MCU單片機控制電路還輸出整流控制信號 至整流器，輸入蓄電池采樣信號、輸入逆變采樣信號、輸入交流輸出采樣信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，其特征在于所述MCU單片機控制電路包括主機MCU 單片機控制電路和顯示MCU單片機控制電路，主機MCU單片機控制電路經(jīng)串行接口與顯示 MCU單片機控制電路傳輸數(shù)據(jù)，所述MCU單片機控制電路輸出的旁路靜態(tài)開關(guān)控制信號、逆 變靜態(tài)開關(guān)控制信號、逆變控制信號為主機MCU單片機控制電路輸出，所述MCU單片機控制 電路輸入的市電輸入采樣信號為主機MCU單片機控制電路輸入，所述MCU單片機控制電路 輸出的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信號為顯示MCU單片機控制電路輸出，所述MCU單片機控制電路輸入 的外部輸入電路輸...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅蜂，潘世高，黃敏，
申請(專利權(quán))人：佛山市柏克電力設(shè)備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：44[中國|廣東]