CN112701781A - Ups的节能电源电路 - Google Patents

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Abstract

一种UPS的节能电源电路，所述UPS的节能电源电路包括输入端和输出端，所述输入端用于接收输入电压，所述输出端用于电性连接负载，其特征在于，所述UPS的节能电源电路还包括第一电子开关、第二电子开关以及调压单元，所述第一电子开关与所述输入端电性连接，所述输出端与所述第二电子开关电性连接，所述调压单元连接于所述第一电子开关和所述第二电子开关之间，所述第一电子开关和所述第二电子开关可选择性地将所述调压单元电性连接于所述输入端和所述输出端之间或者将所述调压单元短接。通过第一、第二电子开关便可选择性地将调压单元接入或不接入电路中，减少了元器件的数量，节约了成本，且在常压模式下，电压通过的元器件数量减少，降低了功耗。

Description

UPS的节能电源电路
技术领域
本发明涉及电源设备领域，尤其涉及一种UPS的节能电源电路。
背景技术
不间断电源，简称UPS，是一种含有储能装置的不间断电源，在市电正常的情况下，UPS充当交流式电稳压器，将市电稳定后供应给负载使用；在市电中断时，UPS转换成电池模式，向负载继续供电，使负载保持正常的工作状态，并保护负载等不被损坏。
目前市场中绝大多数的不间断电源电路结构在市电正常情况下，将变压器从市电回路中断开，可以很好地解决变压器的励磁损耗，但是使用的继电器数量比较多，导致成本较高，且每个继电器触点都是有一定的阻抗，所以市电电流经过多个触点时会有一定的损耗。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种节能性能好、成本低的UPS的节能电源电路。
一种UPS的节能电源电路，所述UPS的节能电源电路包括输入端和输出端，所述输入端用于接收输入电压，所述输出端用于电性连接负载；所述UPS的节能电源电路还包括第一电子开关、第二电子开关以及调压单元，所述第一电子开关与所述输入端电性连接，所述输出端与所述第二电子开关电性连接，所述调压单元连接于所述第一电子开关和所述第二电子开关之间，所述第一电子开关和所述第二电子开关可选择性地将所述调压单元电性连接于所述输入端和所述输出端之间或者将所述调压单元短接。
优选地，当所述第一电子开关和所述第二电子开关皆与所述调压单元电性连接时，所述调压单元接入所述输入端和所述输出端之间；当所述第一开关和所述第二开关电性连接时，所述调压单元被短接。
优选地，所述第一电子开关包括第一触点和第二触点，所述第二电子开关包括第三触点和第四触点，所述第二触点和所述第四触点电性连接至所述调压单元，所述第一触点与所述第三触点电性连接，当所述第一触点和所述第三触点被选通时，所述调压单元被短接；当所述第二触点和所述第四触点被选通时，所述调压单元电性连接于所述输入端和所述输出端之间。
优选地，所述调压单元包括变压器、第三电子开关、和第四电子开关，所述变压器包括至少两个输入接线端和至少两个输出接线端，所述第三电子开关一端与所述第一电子开关电性连接，另一端可选择性地与所述至少两个输入接线端中的一者电性连接；所述第四电子开关一端与所述第二电子开关电性连接，另一端可选择性地与所述至少两个输出接线端中的一者电性连接，当所述第三电子开关和所述第四电子开关选择不同的输入接线端和不同的输出接线端电性连接时，所述调压单元可调节不同电压比。
优选地，所述第三电子开关包括第五触点和第六触点，所述第四电子开关包括第七触点和第八触点，所述第三电子开关可选择性地与第五触点或者第六触点电性连接，所述第四电子开关可选择性地与第七触点或者第八触点电性连接，当所述第五触点和所述第八触点被选通时，所述电压比大于1；当所述第六触点和所述第七触点被选通时，所述电压比小于1。
优选地，所述UPS的节能电源电路还包括第五电子开关，所述输入端包括第一输入端和所述第二输入端，所述输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与所述第一电子开关电性连接，所述第二电子开关与所述第一输出端电性连接，所述第五电子开关电性连接于所述第二输入端和所述第二输出端之间，所述调压单元还电性连接于所述第五电子开关与所述第二输出端之间，所述第二输入端通过所述第五电子开关与所述第二输出端电性连接。
优选地，所述第五电子开关包括第九触点和第十触点，当所述第九触点被选通时，所述第二输入端与所述第二输出端断开连接；当所述第十触点被选通时，所述第二输入端与所述第二输出端电性连接。
优选地，所述第一、第二、第三、第四、第五电子开关为继电器。
优选地，所述UPS包括常压模式，当所述调压单元被所述第一电子开关和所述第二电子开关短接时，所述UPS进入常压模式。
优选地，所述UPS包括充电模式，当所述第一电子开关和所述第二电子开关皆与所述调压单元电性连接，且所述电压比大于1时，所述UPS进入充电模式。
上述UPS的节能电源电路，通过将第一电子开关和第二电子开关短接取代继电器将变压器从市电回路中断开，即避免了变压器励磁损耗，又节约了成本。同时在UPS常压模式下，电压通过较少的触点，减少了回路阻抗，降低了功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第一实施例示意图。
图2为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第二实施例示意图。
图3为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第三实施例示意图。
图4为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第四实施例示意图。
图5为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第五实施例示意图。
图6为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第六实施例示意图。
元件符号说明
标号 名称 标号 名称
100 UPS节能电源 12 第七触点
1 输入端 13 第八触点
2 输出端 14 第九触点
3 调压单元 15 第十触点
4 第一电子开关 16 变压器
5 第二电子开关 17 第三电子开关
6 第一触点 18 第四电子开关
7 第二触点 19 第五电子开关
8 第三触点 20 第一输入端
9 第四触点 21 第二输入端
10 第五触点 22 第一输出端
11 第六触点 23 第二输出端
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为使得对本发明的内容有更清楚及更准确的理解，现将结合附图详细说明。说明书附图示出本发明的实施例的示例，其中，相同的标号表示相同的元件。可以理解的是，说明书附图示出的比例并非本发明实际实施的比例，其仅为示意说明为目的，并非依照原尺寸作图。
请结合参看图1，为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第一实施例示意图。UPS的节能电源电路100包括输入端1和输出端2，输入端1用于接收输入电压，输出端2用于电性连接负载。UPS的节能电源电路100还包括第一电子开关4、第二电子开关5以及调压单元3，第一电子开关4与输入端1电性连接，输出端2与第二电子开关5电性连接，调压单元3连接于第一电子开关4和第二电子开关5之间，第一电子开关4和第二电子开关5可选择性地将调压单元3电性连接于输入端1和输出端2之间或者将调压单元3短接。当第一电子开关4和第二电子开关5皆与调压单元3电性连接时，调压单元3接入输入端1和输出端2之间；当第一电子开关4和第二电子开关5电性连接时，调压单元3被短接。
第一电子开关4包括第一触点6和第二触点7，第二电子开关5包括第三触点8和第四触点9，第二触点7和第四触点9电性连接至调压单元3，第一触点6与第三触点8电性连接。当第一触点6和第三触点8被选通时，调压单元3被短接；当第二触点7和第四触点9被选通时，调压单元3电性连接于输入端1和输出端2之间。
上述调压单元3包括变压器16、第三电子开关17和第四电子开关18，变压器16包括至少两个输入接线端和至少两个输出接线端。第三电子开关17一端与第一电子开关4电性连接，另一端可选择性地与输入接线端中的一者电性连接；所述第四电子开关18一端与所述第二电子开关5电性连接，另一端可选择性与所述至少两个输出接线端中的一者电性连接。当所述第三电子开关17和所述第四电子开关18选择不同的输入接线端和不同的输出接线端电性连接时，所述调压单元3可调节不同的电压比。
第三电子开关17包括第五触点10和第六触点11，第五触点10电性连接一输入接线端，第六触点11电性连接另一输入接线端；第四电子开关18包括第七触点12和第八触点13，第七触点12电性连接一输出接线端，第八触点13电性连接另一输出接线端。第三电子开关17可选择性地与第五触点10或者第六触点11电性连接，第四电子开关18可选择性地与第七触点12或者第八触点13电性连接。当第五触点10和第八触点13被选通时，电压比大于1；当第六触点11和第七触点12被选通时，电压比小于1。
UPS的节能电源电路100还包括第五电子开关19，输入端1包括第一输入端20和第二输入端21，输出端2包括第一输出端22和第二输出端23。第一输入端20与第一电子开关4电性连接，第二电子开关5与第一输出端22电性连接，第五电子开关19电性连接于第二输入端21和第二输出端23之间。调压单元3还电性连接于第五电子开关19与第二输出端23之间，第二输入端21通过第五电子开关19与第二输出端23电性连接。
第五电子开关19包括第九触点14和第十触点15，当第九触点14被选通时，第二输入端21与第二输出端23断开连接；当第十触点15被选通时，第二输入端21与第二输出端23电性连接。
在本实施例中，上述所有电子开关都为继电器。
UPS节能电源100包括常压模式，当调压单元3被第一电子开关4和第二电子开关5短接时，UPS节能电源100进入常压模式。其中第一电子开关4选通第一触点6，第二电子开关5选通第三触点8。
UPS节能电源100包括充电模式，当第一电子开关4和第二电子开关5皆与调压单元3电性连接，且电压比大于1时，UPS进入充电模式。其中第一电子开关4选通第二触点7，第二电子开关5选通第四触点9，第三电子开关17选通第五触点10，第四电子开关18选通第八触点13。
UPS节能电源100包括调压模式，UPS节能电源100对输入电压设定有正常工作电压的范围值，包括最大输入电压和最小输入电压。
当输入电压低于最小输入电压时，第一电子开关4选通第二触点7，第二电子开关5选通第四触点9，第五电子开关19选通第十触点15，第三电子开关17选通第六触点11，第四电子开关18选通第七触点12，通过改变线圈匝数使电压比小于1，输入电压通过变压器16升压至正常工作电压后传递给输出端2。
当输入电压高于最大输入电压时，第一电子开关4选通第二触点7，第二电子开关5选通第四触点9，第五电子开关19选通第十触点15，第三电子开关17选通第五触点10，第四电子开关18选通第八触点13，通过改变线圈匝数使电压比大于1，输入电压通过变压器16降压至正常工作电压后传递给输出端2。
UPS节能电源100还包括供电模式，当出现停电，或者市电电压过于低或过于高，或者其他不满足输出条件的异常情况时，第一电子开关4选通第一触点6，第二电子开关5选通第四触点9，第五电子开关19选通第九触点14，此时输入端1与输出端2断开连接，UPS节能电源100转换成供电模式进行供电。
在本实施例中，通过将第一电子开关和第二电子开关短接取代继电器将变压器从市电回路中断开，即避免了变压器励磁损耗，又节约了成本。同时在UPS常压模式下，电压通过更少的触点，减少了回路阻抗，降低了功耗。
请结合参看图2，为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第二实施例示意图。可以理解地，将第二电子开关5由常开状态变成常闭状态接入UPS的节能电源电路100中，经过上述第一实施例相应调整后的步骤可以实现同样的效果。
请结合参看图3～4，为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第三实施例示意图和发明实施例提供的UPS的节能电源电路第四实施例示意图。调压单元3可置换成双升压结构。调压单元3电性连接于第一电子开关4和第二电子开关5之间，第一电子开关4和第二电子开关5可选择性地将调压单元3电性连接于输入端1和输出端2之间或者将调压单元3短接。当UPS节能电源100处于调压模式且输入电压低于最小输入电压时，第三电子开关17选通第六触点11，第四电子开关18若选通第八触点13则为一级升压，若选通第七触点12则为二级升压，输入电压通过变压器16升压至正常工作电压后传递给输出端2。将第二电子开关5由常开状态变成常闭状态接入UPS的节能电源电路100中，经过上述第一实施例相应调整后的步骤可以实现同样的效果。可以理解地，此节能调控方式还适用于多升压结构等结构。
请结合参看图5～6，为发明实施例提供的UPS的节能电源电路第五实施例示意图和发明实施例提供的UPS的节能电源电路第六实施例示意图。部分变压器16含有一次绕组和二次绕组，此电路同样适用第一实施例和第二实施例中的节能调控方式。
可以理解地，上述各实施例中各种调压单元3只是作为例子进行展示，而不仅限于以上实施例中，并应当理解的是本申请UPS的节能电源电路100可适用各种调压单元3或者各种变压器16。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种UPS的节能电源电路，所述UPS的节能电源电路包括输入端和输出端，所述输入端用于接收输入电压，所述输出端用于电性连接负载，其特征在于，所述UPS的节能电源电路还包括第一电子开关、第二电子开关以及调压单元，所述第一电子开关与所述输入端电性连接，所述输出端与所述第二电子开关电性连接，所述调压单元连接于所述第一电子开关和所述第二电子开关之间，所述第一电子开关和所述第二电子开关可选择性地将所述调压单元电性连接于所述输入端和所述输出端之间或者将所述调压单元短接。
2.如权利要求1所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，当所述第一电子开关和所述第二电子开关皆与所述调压单元电性连接时，所述调压单元接入所述输入端和所述输出端之间；当所述第一开关和所述第二开关电性连接时，所述调压单元被短接。
3.如权利要求1所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述第一电子开关包括第一触点和第二触点，所述第二电子开关包括第三触点和第四触点，所述第二触点和所述第四触点电性连接至所述调压单元，所述第一触点与所述第三触点电性连接，当所述第一触点和所述第三触点被选通时，所述调压单元被短接；当所述第二触点和所述第四触点被选通时，所述调压单元电性连接于所述输入端和所述输出端之间。
4.如权利要求1～3任一项所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述调压单元包括变压器、第三电子开关、和第四电子开关，所述变压器包括至少两个输入接线端和至少两个输出接线端，所述第三电子开关一端与所述第一电子开关电性连接，另一端可选择性地与所述至少两个输入接线端中的一者电性连接；所述第四电子开关一端与所述第二电子开关电性连接，另一端可选择性地与所述至少两个输出接线端中的一者电性连接，当所述第三电子开关和所述第四电子开关选择不同的输入接线端和不同的输出接线端电性连接时，所述调压单元可调节不同电压比。
5.如权利要求4所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述第三电子开关包括第五触点和第六触点，所述第五触点电性连接所述一输入接线端，所述第六触点电性连接所述另一输入接线端；所述第四电子开关包括第七触点和第八触点，所述第七触点电性连接所述一输出接线端，所述第八触点电性连接所述另一输出接线端；所述第三电子开关可选择性地与所述第五触点或者所述第六触点电性连接，所述第四电子开关可选择性地与所述第七触点或者所述第八触点电性连接，当所述第五触点和所述第八触点被选通时，所述电压比大于1；当所述第六触点和所述第七触点被选通时，所述电压比小于1。
6.如权利要求4所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述UPS的节能电源电路还包括第五电子开关，所述输入端包括第一输入端和第二输入端，所述输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与所述第一电子开关电性连接，所述第二电子开关与所述第一输出端电性连接，所述第五电子开关电性连接于所述第二输入端和所述第二输出端之间，所述调压单元还电性连接于所述第五电子开关与所述第二输出端之间，所述第二输入端通过所述第五电子开关与所述第二输出端电性连接。
7.如权利要求6所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述第五电子开关包括第九触点和第十触点，当所述第九触点被选通时，所述第二输入端与所述第二输出端断开连接；当所述第十触点被选通时，所述第二输入端与所述第二输出端电性连接。
8.如权利要求7所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述第一、第二、第三、第四、第五电子开关均为继电器。
9.如权利要求7所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述UPS包括常压模式，当所述调压单元被所述第一电子开关和所述第二电子开关短接时，所述UPS进入常压模式。
10.如权利要求7所述的UPS的节能电源电路，其特征在于，所述UPS包括充电模式，当所述第一电子开关和所述第二电子开关皆与所述调压单元电性连接，且所述电压比大于1时，所述UPS进入充电模式。
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