CN207910546U - Ups控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种UPS控制电路，涉及供电控制领域。上述UPS控制电路，包括：电压比较器、第一电子开关、第二电子开关、核心负载、普通负载和备用电源；第一电子开关的一端接外部供电电源，另一端接核心负载；第二电子开关的一端接备用电源，另一端接核心负载；普通负载接外部供电电源；电压比较器分别接外部供电电源、第一电子开关、第二电子开关和备用电源，当外部供电电源正常供电时，电压比较器控制第一电子开关闭合、第二电子开关断开，当外部供电电源供电异常时，电压比较器控制第一电子开关断开、第二电子开关闭合。满足对核心负载不间断供电，且备用电源对核心负载单独供电，大大降低了备用电源所需要供电的负载，降低UPS控制电路成本。

Description

UPS控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种供电控制电路，特别是涉及一种UPS控制电路。

背景技术

在日常生活中，会出现电网断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰等情况发生，但对于精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的，因此为设备配备UPS是十分必要的。

目前，常用的有在线式UPS和后备式UPS。其中，在线式UPS在外部供电正常时，对外部供电进行升降压处理，一部分能量为电池充电，另外一部分再通过升降压处理为后级负载供电；当外部供电消失时，将电池储存的能量进行升降压处理，为后级负载供电。而后备式UPS在外部供电正常时，直接由外部供电为后级负载供电；当外部供电消失时，切换到电池供电，为后级负载供电，当后级负载较大时，需经过升降压电路为后级负载供电。

但在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：在线式UPS和后备式UPS均在当后级负载比较大时，升降压电路的成本会比较高。

实用新型内容

基于此，有必要针对UPS控制电路成本高的问题，提供一种UPS控制电路，包括：电压比较器、第一电子开关、第二电子开关、核心负载、普通负载和备用电源；

第一电子开关的一端接外部供电电源，另一端接核心负载；

第二电子开关的一端接备用电源，另一端接核心负载；

普通负载接外部供电电源；

电压比较器分别接外部供电电源、第一电子开关、第二电子开关和备用电源，当外部供电电源正常供电时，电压比较器控制第一电子开关闭合、第二电子开关断开，当外部供电电源供电异常时，电压比较器控制第一电子开关断开、第二电子开关闭合。

在其中一个实施例中，第一电子开关为第一晶体管。

在其中一个实施例中，第二电子开关为第二晶体管。

在其中一个实施例中，第一电子开关为第一MOS管；

第一MOS管的栅极、源极接电压比较器的输出端，漏极接外部供电电源。

在其中一个实施例中，第二电子开关为第二MOS管；

第二MOS管的栅极、源极接电压比较器的输出端，漏极接备用电源。

在其中一个实施例中，第一MOS管的源极和漏极之间并接第一二极管；

第一二极管的阴极接MOS管的漏极，第一二极管的阳极接MOS管的源极。

在其中一个实施例中，第二MOS管的源极和漏极之间并接第二二极管；

第二二极管的阴极接MOS管的漏极，第二二极管的阳极接MOS管的源极。

在其中一个实施例中，备用电源为直流电源。

在其中一个实施例中，电压比较器为LM393芯片；

LM393芯片的第一正输入端和第一负输入端接备用电源；

LM393芯片的第二正输入端和第二负输入端接外部供电电源；

LM393芯片的接地引脚接地；

LM393芯片的电源引脚接工作电源。

在其中一个实施例中，第一MOS管和第二MOS管均为AO3401型号的MOS管。

本实用新型的实施例提供的UPS控制电路，将电压比较器的输入端分别接外部供电电源和备用电源，通过比较两个电源的电信号，控制第一电子开关和第二电子开关的通断，当外部供电电源正常供电时，电压比较器控制第一电子开关闭合、第二电子开关断开，外部供电电源为核心负载和普通负载供电；当外部供电电源供电异常时，电压比较器控制第一电子开关断开、第二电子开关闭合，备用电源为核心负载供电，而不对普通负载供电。从而在满足对核心负载供电的同时，大大降低了备用电源所需要供电的负载，降低UPS控制电路成本，此外，通过对核心负载、普通负载的供电分离，大大提高了备用电源的电能利于效率，能够在外部供电电源供电异常时，最大限度的为核心负载供电，保证核心负载有足够长的时间安全关闭。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型UPS控制电路实施例的电路连接图；

图2为本实用新型UPS控制电路一具体实施例的电路连接图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”、“第一”、“第二”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型实施例提供一种UPS控制电路，如图1所示，上述UPS控制电路包括：电压比较器110、第一电子开关120、第二电子开关130、核心负载140、普通负载150和备用电源160；第一电子开关120的一端接外部供电电源，另一端接核心负载140；第二电子开关130的一端接备用电源160，另一端接核心负载140；普通负载150接外部供电电源；电压比较器110分别接外部供电电源、第一电子开关120、第二电子开关130和备用电源160，当外部供电电源正常供电时，电压比较器110控制第一电子开关120闭合、第二电子开关130断开，当外部供电电源供电异常时，电压比较器110控制第一电子开关120断开、第二电子开关130闭合。

具体的，可以是电压比较器110通过输入端分别接外部供电电源和备用电源160，通过输入端接收到外部供电电源电信号和备用电源160电信号，电压比较器110通过输出端口接第一电子开关120和第二电子开关130。当外部供电电源正常供电时，电压比较器110接收到的外部供电电源电信号和备用电源160电信号均为高电平电信号，此时，电压比较器110通过输出端发出控制信号，控制第一电子开关120闭合、第二电子开关130断开，使外部供电电源为核心负载140和普通负载150供电。当外部供电电源供电异常时，电压比较器110收到的备用电源160电信号均为高电平电信号、外部供电电源电信号为低电平电信号，此时，电压比较器110通过输出端发出控制信号，控制第二电子开关130闭合、第一电子开关120断开，普通负载150断电，由外部供电电源供电切换至备用电源160为核心负载140供电。

通过电压比较器110控制两个电子开关的通断，实现对核心负载140的供电切换，且将普通负载150和核心负载140分支路供电，在外部供电电源供电异常时，电压比较器110控制第一电子开关120断开、第二电子开关130关闭，从而对核心负载140不间断供电，为核心负载140提供足够的时间保存数据、安全关闭，以免发生因电源供电异常原因导致重要文件丢失、负载损坏等严重后果。通过负载分离，外部供电电源供电异常时，只为核心负载140供电，可以大大减小备用电源160需要供电的负载，无需大型升降压装置，降低成本。且本实施例中的UPS控制电路只需要在外部电源供电异常时，才需要备用电源160供电，提高了电源使用效率。

在其中一个实施例中，第一电子开关120为第一晶体管。

具体的，当外部供电电源供电正常时，电压比较器110控制第一晶体管闭合，第二电子开关130断开，外部供电电源为核心负载140和普通负载150供电；当外部供电电源供电异常时，电压比较器110控制第一晶体管断开，第二电子开关130闭合，切换至备用电源160为核心负载140和普通负载150供电。

在其中一个实施例中，第二电子开关130为第二晶体管。

具体的，当外部供电电源供电正常时，电压比较器110控制第一电子开关120闭合，第二晶体管开关断开，外部供电电源为核心负载140和普通负载150供电；当外部供电电源供电异常时，电压比较器110控制第一电子开关120断开，第二晶体管闭合，切换至备用电源160为核心负载140和普通负载150供电。

可选的，第一电子开关120和第二电子开关130均为晶体管，第一电子开关120为第一晶体管，第二电子开关130为第二晶体管。当外部供电电源供电正常时，电压比较器110控制第一晶体管闭合，第二晶体管开关断开，外部供电电源为核心负载140和普通负载150供电；当外部供电电源供电异常时，电压比较器110控制第一晶体管断开，第二晶体管闭合，切换至备用电源160为核心负载140和普通负载150供电。

在其中一个实施例中，第一电子开关120为第一MOS管；第一MOS管的栅极、源极接电压比较器110的输出端，漏极接外部供电电源。

具体的，当外部供电电源供电正常时，电压比较器110输出端输出控制信号，控制第一MOS管导通、第二电子开关130断开，外部供电电源通过第一MOS管为核心负载140、普通负载150供电，当外部供电电源供电异常时，电压比较器110输出端输出控制信号，控制第一MOS管截止、第二电子开关130闭合，备用电源160通过第二电子开关130为核心负载140供电。可选的，第一MOS管的源极接源极供电电源VCC。

在其中一个实施例中，第二电子开关130为第二MOS管；第二MOS管的栅极、源极接电压比较器110的输出端，漏极接备用电源160。

具体的，当外部供电电源供电正常时，电压比较器110输出端输出控制信号，控制第一电子开关120导通、第二MOS管断开，外部供电电源通过第一电子开关120为核心负载140、普通负载150供电，当外部供电电源供电异常时，电压比较器110输出端输出控制信号，控制第一电子开关120截止、第二MOS管闭合，备用电源160通过第二MOS管为核心负载140供电。可选的，第二MOS管的源极接源极供电电源VCC。

可选的，第一电子开关120和第二电子开关130均为MOS管，第一电子开关120为第一MOS管，第二电子开关130为第二MOS管。当外部供电电源供电正常时，电压比较器110输出端输出控制信号，控制第一MOS管导通、第二MOS管断开，外部供电电源通过第一MOS管为核心负载140、普通负载150供电，当外部供电电源供电异常时，电压比较器110输出端输出控制信号，控制第一MOS管截止、第二MOS管闭合，备用电源160通过第二MOS管为核心负载140供电。

在其中一个实施例中，第一MOS管的源极和漏极之间并接第一二极管；第一二极管的阴极接MOS管的漏极，第一二极管的阳极接MOS管的源极。

具体的，当外部供电电源正常供电时，若外部供电电源的供电电压过大，第一二极管反向击穿，保护UPS控制电路。

在其中一个实施例中，第二MOS管的源极和漏极之间并接第二二极管；第二二极管的阴极接MOS管的漏极，第二二极管的阳极接MOS管的源极。

具体的，当外部供电电源供电异常时，若备用电源160的供电电压过大，第二二极管反向击穿，保护UPS控制电路。

在其中一个实施例中，备用电源160为直流电源。当外部供电电源供电异常时，备用电源160为核心负载140提供直流电源。在直流供电电路中，无需升降压设备对备用电源160输出的电压进行处理，即可直接为负载供电，降低成本。

可选的，备用电源160还包括逆变电路，直流电源与逆变电路连接，逆变电路与第二电子开关130连接。当外部供电电源供电异常时，直流电源经逆变电路输出交流电给核心负载140，为核心负载140供电。

在其中一个实施例中，如图2所示，电压比较器110为LM393芯片；LM393芯片的第一正输入端和第一负输入端接备用电源160；LM393芯片的第二正输入端和第二负输入端接外部供电电源；LM393芯片的接地引脚接地；LM393芯片的电源引脚接工作电源。

其中，第一正输入端对应图2中的LM393芯片的inputA+引脚，第一负输入端对应图2中的inputB-引脚，第二正输入端对应图2中的LM393芯片的input B+引脚，第二负输入端对应图2中的inputA-引脚。具体的，当外部供电电源供电正常时，LM393芯片通过第一正输入端和第一负输入端接收备用电源160电信号，同时通过第二正输入端和第二负输入端接收外部供电电源电信号，LM393芯片根据接收的电源电信号，输出控制信号，控制第一电子开关120闭合，第二电子开关130断开，外部供电电源为核心负载140和普通负载150供电；当外部供电电源供电异常时，LM393芯片通过第一正输入端和第一负输入端接收备用电源160电信号，同时通过第二正输入端和第二负输入端接收外部供电电源电信号，此时，备用电源160输出电信号正常，外部供电电源电信号异常，LM393芯片根据接收的这两个电源的电信号，输出控制信号，控制第一电子开关120断开，第二电子开关130闭合，备用电源160为核心负载140供电。

可选的，电压比较器110的第一正输入端和第一负输入端均通过第一电阻接地、通过第二电阻接备用电源160，电压比较器110的第二正输入端和第二负输入端均通过第三电阻接地、通过第四电阻接外部供电电源。

在其中一个实施例中，第一MOS管和第二MOS管均为AO3401型号的MOS管。

其中，AO3401型号的MOS管与上述实施例中的第一MOS管、第二MOS管的连接方式对应一致，且AO3401型号的MOS管在外部供电电源正常供电、供电异常时的工作方式也与上述实施例中的第一MOS管、第二MOS管相同，在此不做赘述。可选的，AO3401型号芯片的源极均通过第五电阻连接电压比较器110的输出端口。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括以上方法所述的步骤，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种UPS控制电路，其特征在于，包括：电压比较器、第一电子开关、第二电子开关、核心负载、普通负载和备用电源；

所述第一电子开关的一端接外部供电电源，另一端接所述核心负载；

所述第二电子开关的一端接所述备用电源，另一端接所述核心负载；

所述普通负载接外部供电电源；

所述电压比较器分别接外部供电电源、第一电子开关、第二电子开关和备用电源，当外部供电电源正常供电时，所述电压比较器控制所述第一电子开关闭合、所述第二电子开关断开，当外部供电电源供电异常时，所述电压比较器控制所述第一电子开关断开、所述第二电子开关闭合。

2.根据权利要求1所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第一电子开关为第一晶体管。

3.根据权利要求1所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第二电子开关为第二晶体管。

4.根据权利要求2所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第一电子开关为第一MOS管；

所述第一MOS管的栅极、源极接所述电压比较器的输出端，漏极接外部供电电源。

5.根据权利要求4所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第二电子开关为第二MOS管；

所述第二MOS管的栅极、源极接所述电压比较器的输出端，漏极接所述备用电源。

6.根据权利要求4所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第一MOS管的源极和漏极之间并接第一二极管；

所述第一二极管的阴极接所述MOS管的漏极，所述第一二极管的阳极接所述MOS管的源极。

7.根据权利要求5所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第二MOS管的源极和漏极之间并接第二二极管；

所述第二二极管的阴极接所述MOS管的漏极，所述第二二极管的阳极接所述MOS管的源极。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的UPS控制电路，其特征在于，所述备用电源为直流电源。

9.根据权利要求8所述的UPS控制电路，其特征在于，所述电压比较器为LM393芯片芯片；

所述LM393芯片的第一正输入端和第一负输入端接所述备用电源；

所述LM393芯片的第二正输入端和第二负输入端接外部供电电源；

所述LM393芯片的接地引脚接地；

所述LM393芯片的电源引脚接工作电源。

10.根据权利要求5所述的UPS控制电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为AO3401型号的MOS管。