CN103427481A

CN103427481A - 一种不间断电源拓扑电路

Info

Publication number: CN103427481A
Application number: CN2013103663346A
Authority: CN
Inventors: 胡高宏; 陈永华
Original assignee: Guangdong East Power Co Ltd
Current assignee: Guangdong East Power Co Ltd
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2013-12-04

Abstract

一种不间断电源拓扑电路，涉及不间断电源技术领域，其结构包括交流整流电路、蓄电池电路和直流升压电路，直流升压电路包括储能电感电路和直流升压附属电路，交流整流电路和蓄电池电路并列，经储能电感电路向直流升压附属电路提供能量，储能电感电路仅在第一极侧串接储能电感L1，储能电感L1的后端与第二极侧之间跨接有让电流由负极侧流向正极侧的引流通路；交流整流电路的输出端统一接到储能电感电路的第一极侧，与现有技术的不间断电源拓扑相比，只是用一个二极管D3并对电路作局部修改就可以取消现有技术的不间断电源拓扑中的一个电感L2，达到了在保持原有功能不变的情况下可降低不间断电源的成本、缩小体积以及减轻重量的目的。

Description

一种不间断电源拓扑电路

技术领域

本发明涉及不间断电源技术领域，特别是涉及一种不间断电源拓扑电路。

背景技术

不间断电源是一种含有蓄电池储能装置，以逆变器为主要单元的电源保护设备。当市电输入正常时，不间断电源就将市电通过整流、逆变电路变换为稳定的交流电压供负载使用，同时完成对蓄电池的充电；当市电不正常时，不间断电源就将蓄电池中储存的能量通过直流升压、逆变电路转换为恒压、恒频的交流电给负载供电。而当不间断电源出现过载、过温等异常现象时，不间断电源就会将负载从逆变端切换到旁路端，确保负载端不掉电。

现有技术中的一种不间断电源拓扑电路如下图1所示，包括交流整流电路（包括晶闸管SCR1和SCR2）、蓄电池电路（包括蓄电池和晶闸管SCR3）和直流升压电路（包括储能电感L1、L2、开关管S1、S2、二极管D1、D2、电容C1、C2），直流升压电路包括储能电感电路（包括储能电感L1、L2）和直流升压附属电路（包括开关管S1、S2、二极管D1、D2、电容C1、C2），其中，交流整流电路和蓄电池电路并列，经储能电感电路向直流升压附属电路提供能量。储能电感电路具体地在正极侧串接储能电感L1，在负极侧串接储能电感L2，交流整流电路的输出端接其正极侧和负极侧。

此电路的最大优势是市电模式和电池模式功率转换电路共用。当晶闸管SCR1和SCR2导通，SCR3截止时，不间断电源工作于市电模式，通过控制开关管S1和S2高频开通关断，可以实现不间断电源输入功率因数校正以及直流母线电压的稳压功能；而当晶闸管SCR1和SCR2截止，SCR3导通时，不间断电源工作于电池模式，同样通过控制开关管S1和S2高频开通关断，可以实现直流母线电压的稳压功能。但此电路存在的问题是，当不间断电源工作于市电模式时，电感L1和L2都分别只工作半个市电周期，电感利用率低，这对不间断电源的成本、体积以及重量都会造成负面影响。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种在保持原有功能不变的情况下可降低不间断电源的成本、缩小体积以及减轻重量的不间断电源拓扑电路。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种不间断电源拓扑电路，包括交流整流电路、蓄电池电路和直流升压电路，直流升压电路包括储能电感电路和直流升压附属电路，交流整流电路和蓄电池电路并列，经储能电感电路向直流升压电路提供能量；

本发明中，储能电感电路仅在第一极侧串接储能电感L1，储能电感L1的后端与第二极侧之间跨接有让电流由负极侧流向正极侧的引流通路；

交流整流电路的输出端统一接到储能电感电路的第一极侧。

其中，所述引流通路包括二极管D3。

其中，第一极侧为正极侧，第二极侧为负极侧。

其中，第一极侧为负极侧，第二极侧为正极侧。

本发明的有益效果：本发明提出的一种不间断电源拓扑电路，与现有技术的不间断电源拓扑相比，只是用一个二极管D3并对电路作局部修改就可以取消现有技术的不间断电源拓扑中的一个电感L2，达到了在保持原有功能不变的情况下可降低不间断电源的成本、缩小体积以及减轻重量的目的。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是现有技术的一种不间断电源拓扑电路的电路图。

图2是本发明的一个实施例的电路图。

图3是本发明的另一个实施例的电路图。

图4是正极侧A和负极侧B的示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1。

本实施例的一种不间断电源拓扑电路，包括交流整流电路、蓄电池电路和直流升压电路，直流升压电路包括储能电感电路和直流升压附属电路，交流整流电路和蓄电池电路并列，经储能电感电路向直流升压电路提供能量；

本实施例中，如图2所示，第一极侧为正极侧A，第二极侧为负极侧B，储能电感电路仅在正极侧A串接储能电感L1，储能电感L1的后端与负极侧B之间跨接有让电流由负极侧B流向正极侧A的引流通路；

交流整流电路的输出端统一接到储能电感电路的正极侧A。

其中，正极侧A如图4上方的黑粗线所示，负极侧B如图4下方的黑粗线所示。

其中，交流整流电路包括晶闸管SCR1和SCR2，蓄电池电路包括蓄电池和晶闸管SCR3，储能电感电路包括储能电感L1和L2，直流升压附属电路包括开关管S1、S2、二极管D1、D2、电容C1、C2。

具体的，所述引流通路包括二极管D3。

本实施例的工作原理如下：

当不间断电源工作于市电模式时，晶闸管SCR1和SCR2导通，晶闸管SCR3截止，当市电处于正半周时，开关管S2始终处于关断状态，如果开关管S1开通，市电Vac就通过Vac-SCR1-L1-S1-N-Vac回路储能，而当开关管S1关断时，市电Vac通过Vac-SCR1-L1-D1-C1-N-Vac回路升压给电容C1充电；当市电处于负半周时，开关管S1始终处于关断状态，如果开关管S2开通，市电Vac通过Vac-N-S2-D3-L1-SCR2-Vac回路储能，而当开关管S2关断时，市电Vac通过Vac-N-C2-D2-D3-L1-SCR2-Vac回路升压给电容C2充电。当不间断电源工作于电池模式时，晶闸管SCR1和SCR2截止，晶闸管SCR3导通，二极管D3不参与工作，除了少了一个电感L2外，其工作方式跟现有技术的不间断电源拓扑工作于电池模式时完全一样。

本发明提出的一种不间断电源拓扑电路，与现有技术的不间断电源拓扑相比，只是用一个二极管D3并对电路作局部修改就可以取消现有技术的不间断电源拓扑中的一个电感L2，达到了在保持原有功能不变的情况下可降低不间断电源的成本、缩小体积以及减轻重量的目的。

实施例2。

本实施例的一种不间断电源拓扑电路，其他结构与实施例1相同，不同之处在于：如图3所示，第一极侧为负极侧B，第二极侧为正极侧A，储能电感电路仅在负极侧B串接储能电感L1，储能电感L1的后端与正极侧A之间跨接有让电流由负极侧B流向正极侧A的引流通路。

本实施例的工作原理如下：

当不间断电源工作于市电模式时，晶闸管SCR1和SCR2导通，晶闸管SCR3截止，当市电处于正半周时，开关管S2始终处于关断状态，如果开关管S1开通，市电Vac就通过Vac-SCR1-L1-D3-S1-N-Vac回路储能，而当开关管S1关断时，市电Vac通过Vac-SCR1-L1-D3-D1-C1-N-Vac回路升压给电容C1充电；当市电处于负半周时，开关管S1始终处于关断状态，如果开关管S2开通，市电Vac通过Vac-N-S2- L1-SCR2-Vac回路储能，而当开关管S2关断时，市电Vac通过Vac-N-C2-D2- L1-SCR2-Vac回路升压给电容C2充电。当不间断电源工作于电池模式时，晶闸管SCR1和SCR2截止，晶闸管SCR3导通，二极管D3不参与工作，除了少了一个电感L2外，其工作方式跟现有技术的不间断电源拓扑工作于电池模式时完全一样。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种不间断电源拓扑电路，包括交流整流电路、蓄电池电路和直流升压电路，直流升压电路包括储能电感电路和直流升压附属电路，交流整流电路和蓄电池电路并列，经储能电感电路向直流升压附属电路提供能量；

其特征在于：储能电感电路仅在第一极侧串接储能电感L1，储能电感L1的后端与第二极侧之间跨接有让电流由负极侧流向正极侧的引流通路；

交流整流电路的输出端统一接到储能电感电路的第一极侧。

2.根据权利要求1所述的一种不间断电源拓扑电路，其特征在于：所述引流通路包括二极管D3。

3.根据权利要求1所述的一种不间断电源拓扑电路，其特征在于：第一极侧为正极侧，第二极侧为负极侧。

4.根据权利要求1所述的一种不间断电源拓扑电路，其特征在于：第一极侧为负极侧，第二极侧为正极侧。