一种基于超级电容的UPS系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于超级电容的UPS系统，包括信号输入接口、超级电容组、变压模块及供电端口；变压模块包括升压芯片及变压器，升压芯片的信号输入端与信号输入接口连接，升压芯片的电源输入端和变压器的第一接入端分别与超级电容组的一端连接，升压芯片的输出端与变压器的第一接入端连接，变压器的第二接入端与供电端口连接，超级电容组的另一端接地；第二接入端和所述供电端口还用于与市电连接；本实用新型专利技术设置超级电容作为备用电源，使用专门的升压芯片进行升压并使用变压器隔离市电和升压模块，超级电容及升压芯片所占空间小，缩小了UPS系统的占用空间，适用于集成在小型设备中。设备中。设备中。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超级电容的UPS系统


[0001]本技术涉及UPS领域，尤其涉及一种基于超级电容的UPS系统。

技术介绍

[0002]UPS(Uninterrupted Power Supply，不间断电源)系统在出现断电现象时能够通过及时启动备用电源实现对目标设备的供电，保证目标设备在断电后还能够持续运行到恢复正常供电，保证系统的稳定性，广泛应用于各种如服务器、应急设备、通信设备中确保关键设备不间断运行。而现有的UPS系统大都采用蓄电池如锂电池作为备用电源，锂电池的体积大且成本高，不适用于对占用空间有较大限制的场景，如需要在类似监控的小型设备内部集成UPS系统的场景。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是：提供一种基于超级电容的UPS系统，缩小UPS系统的占用空间。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0005]一种基于超级电容的UPS系统，其特征在于，包括信号输入接口、超级电容组、变压模块及供电端口；
[0006]所述变压模块包括升压芯片及变压器，所述升压芯片的信号输入端与所述信号输入接口连接，所述升压芯片的电源输入端和所述变压器的第一接入端分别与所述超级电容组的一端连接，所述升压芯片的输出端与所述变压器的第一接入端连接，所述变压器的第二接入端与所述供电端口连接，所述超级电容组的另一端接地；
[0007]所述第二接入端和所述供电端口还用于与市电连接。
[0008]进一步地，所述超级电容组包括多个串联的超级电容模块；
[0009]所述超级电容模块包括超级电容、稳压芯片、三极管、放电电阻及限流电阻；
[0010]不同所述超级电容模块中的所述超级电容互相串联形成超级电容串联组，所述超级电容串联组的一端分别与所述电源输入端及所述第一接入端连接，所述超级电容串联组的另一端接地；
[0011]所述超级电容的一端分别与所述放电电阻的一端、所述稳压芯片的输入端及所述限流电阻的一端连接，所述放电电阻的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极分别与所述超级电容的另一端及所述稳压芯片的接地端连接，所述稳压芯片的输出端分别与所述限流电阻的另一端及所述三极管的基极连接。
[0012]进一步地，所述变压模块还包括第一MOS管及第二MOS管；
[0013]所述升压芯片的第一输出端分别与所述第一MOS管的栅极及源极连接，所述升压芯片的第二输出端分别与所述第二MOS管的栅极及源极连接，所述第一MOS管的漏极与所述变压器的第一接入端的第一接口连接，所述第二MOS管的漏极与所述变压器的第一接入端的第二接口连接。
[0014]进一步地，还包括桥堆，所述桥堆的输入端用于与市电连接，所述桥堆的输出端分别与所述供电端口及所述第二接入端连接。
[0015]进一步地，还包括保险丝，所述桥堆的输出端与所述保险丝的一端连接，所述保险丝的另一端与所述供电端口连接。
[0016]进一步地，还包括第三MOS管、第四MOS管及隔离电阻，所述第三MOS管的栅极与所述信号输入接口连接，所述第三MOS管的漏极分别与所述隔离电阻的一端及所述第四MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的源极接地，所述隔离电阻的另一端分别与所述超级电容组未接地的一端及所述第四MOS管的源极连接，所述第四MOS管的漏极分别连接所述信号输入端及所述电源输入端。
[0017]进一步地，所述升压芯片为PWM控制芯片。
[0018]进一步地，还包括低压电路，所述低压电路包括低压供电端口、限流三极管及输出端口；
[0019]所述低压供电端口的输入端用于与外部电源连接，所述低压供电端口的输出端连接所述限流三极管的发射极；
[0020]所述限流三极管的集电极分别与所述输出端口及所述超级电容组未接地的一端连接，所述限流三极管的基极接地。
[0021]进一步地，所述稳压芯片的型号为SSP61CN2502MR。
[0022]进一步地，所述第一MOS管及所述第二MOS管的型号均为KIA50N06BD。
[0023]本技术的工作原理为：当市电正常供电时，市电直接通过供电端口对与供电端口连接的设备进行供电，并通过变压器对超级电容组进行充电；当市电断开，则升压芯片通过与信号输入接口连接的信号输入端接收到对应信号，此时超级电容组通过升压芯片的电源输入端为升压芯片供电，升压芯片进行升压并通过变压器为供电端口连接的设备进行供电。
[0024]本技术的有益效果在于：设置超级电容作为备用电源，使用专门的升压芯片进行升压并使用变压器隔离市电和升压模块，超级电容及升压芯片所占空间小，缩小了UPS系统的占用空间，适用于集成在小型设备中，在断电时能够提供基础通信所需的电量，且超级电容的成本相较于蓄电池更低，满足大批量部署的需要，同时使用变压器隔离电压使得电路的安全性提高。
附图说明
[0025]图1为本技术实施例的一种基于超级电容的UPS系统的电路结构示意图；
[0026]图2为本技术实施例的一种超级电容组的电路结构示意图。
具体实施方式
[0027]为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0028]请参照图1，一种基于超级电容的UPS系统，包括信号输入接口、超级电容组、变压模块及供电端口；
[0029]所述变压模块包括升压芯片及变压器，所述升压芯片的信号输入端与所述信号输
入接口连接，所述升压芯片的电源输入端和所述变压器的第一接入端分别与所述超级电容组的一端连接，所述升压芯片的输出端与所述变压器的第一接入端连接，所述变压器的第二接入端与所述供电端口连接，所述超级电容组的另一端接地；
[0030]所述第二接入端和所述供电端口还用于与市电连接。
[0031]从上述描述可知，本技术的有益效果在于：设置超级电容作为备用电源，使用专门的升压芯片进行升压并使用变压器隔离市电和升压模块，超级电容及升压芯片所占空间小，缩小了UPS系统的占用空间，适用于集成在小型设备中，在断电时能够提供基础通信所需的电量，且超级电容的成本相较于蓄电池更低，满足大批量部署的需要，同时使用变压器隔离电压使得电路的安全性提高。
[0032]进一步地，所述超级电容组包括多个串联的超级电容模块；
[0033]所述超级电容模块包括超级电容、稳压芯片、三极管、放电电阻及限流电阻；
[0034]不同所述超级电容模块中的所述超级电容互相串联形成超级电容串联组，所述超级电容串联组的一端分别与所述电源输入端及所述第一接入端连接，所述超级电容串联组的另一端接地；
[0035]所述超级电容的一端分别与所述放电电阻的一端、所述稳压芯片的输入端及所述限流电阻的一端连接，所述放电电阻的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极分别与所述超级电容的另一端及所述稳压芯片的接地端连接，所述稳压芯片的输出端分别与所述限流电阻的另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超级电容的UPS系统，其特征在于，包括信号输入接口、超级电容组、变压模块及供电端口；所述变压模块包括升压芯片及变压器，所述升压芯片的信号输入端与所述信号输入接口连接，所述升压芯片的电源输入端和所述变压器的第一接入端分别与所述超级电容组的一端连接，所述升压芯片的输出端与所述变压器的第一接入端连接，所述变压器的第二接入端与所述供电端口连接，所述超级电容组的另一端接地；所述第二接入端和所述供电端口还用于与市电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的UPS系统，其特征在于，所述超级电容组包括多个串联的超级电容模块；所述超级电容模块包括超级电容、稳压芯片、三极管、放电电阻及限流电阻；不同所述超级电容模块中的所述超级电容互相串联形成超级电容串联组，所述超级电容串联组的一端分别与所述电源输入端及所述第一接入端连接，所述超级电容串联组的另一端接地；所述超级电容的一端分别与所述放电电阻的一端、所述稳压芯片的输入端及所述限流电阻的一端连接，所述放电电阻的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极分别与所述超级电容的另一端及所述稳压芯片的接地端连接，所述稳压芯片的输出端分别与所述限流电阻的另一端及所述三极管的基极连接。3.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的UPS系统，其特征在于，所述变压模块还包括第一MOS管及第二MOS管；所述升压芯片的第一输出端分别与所述第一MOS管的栅极及源极连接，所述升压芯片的第二输出端分别与所述第二MOS管的栅极及源极连接，所述第一MOS管的漏极与所述变压器的第一接入端的第一接口连接，所述第二MOS管的漏极与所述变压器的第一接入端的第二接口连接。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光耀，章品昭，黄林，
申请(专利权)人：福建中量智汇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：