不间断电源制造技术

一种不间断电源，包括滤波电路、市电转换电路、调压电路、变压器、充电电路、关机充电电路、开关电路、逆变电路、保护电路和单片机控制电路，通过单片机检测输入电压、输入频率、电池电压、负载电流和输出电压，控制开关电路、调压、输出、市电转换、方波输出和脉宽调制信号输出电路等，本实用新型专利技术提供了一种结构简单、电路性能稳定、成本低、控制精度高、保护功能强的单片机控制不间断电源。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种不间断电源。在现有技术中，不间断电源的种类多种多样，但普遍存在如下不足1、控制电路结构复杂，电路性能不稳定，成本高。2、控制精度低，对输入电压的适应范围小，难以满足中国电网不同地区电压波动范围大的要求，难以稳定输出电压。3、市电、逆变之间的转换困难，继电器出现误动作，不能保障产品质量。4、控制保护功能弱，难以实现输入欠压保护、过载保护和电池保护功能的可靠工作。5、在UPS未开启时，不能给电池充电。本技术的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种结构简单、电路性能稳定、成本低、控制精度高、保护功能强的单片机控制不间断电源。实现上述目的的技术方案一种不间断电源，包括滤波电路、市电转换电路、调压电路、变压器、充电电路、开关电路、逆变电路和保护电路，其特征在于设置单片机控制电路，单片机MCU的3、23脚接开关电路，单片机MCU的16~19脚分别接输入检测电路、、电池采样电路、负载采样电路和输出电压检测电路，单片机MCU的8、9、10、11脚接调压电路、输出电压电路和市电转换电路，单片机MCU的20、25脚分别接尖峰抑制电路和输入频率采样电路，单片机MCU的22脚接电源逆变驱动电路，单片机MCU的24、21脚接方波输出和脉宽调制信号输出电路。单片机MCU的12、13脚连接有用于外接计算机串口进行数据收发的光耦合隔离器件。设置关机充电电路，关机充电电路由D1、R12、C23、Q22、ZD6和继电器RY1组成。充电电路由单片机MCU的11脚控制。保护电路包括推挽式逆变驱动MOS管的过流和负载过流双重保护电路。采用上述技术方案，本技术有益的技术效果在于1、采用单片机控制，工艺简单，电路性能稳定，成本低，操作简单。2、单片机采用MCU(68HC05P6)a.4通道的A/D实现对输入电压、输出电压、电池电压、负载电流的模数转换，控制精度高，输入电压适应范围宽，逆变输出电压稳定；b.SIOP串行口实现UPS的智能通讯；c.16位定时器可以产生三种中断源定时器溢出中断、输入捕捉中断和输出比较中断，输入捕捉中断可实现对输入频率的测量，实现锁相；输出比较中断很容易实现PWM信号的产生。3、单片机控制保护功能强具有输入欠压保护、过载保护和电池保护功能，工作可靠。4、关机充电在UPS未开启时，只要有市电，就能给电池充电，弥补了市场上的有些产品因存放等造成电池欠压，不能开机而造成损坏。5、设置尖峰抑制电路，使负载电压更稳定、更可靠。6、切换可靠，在电网出现故障的情况下能保证负载不间断稳定工作。7、通过EMC滤波电路抑制市电的瞬态尖峰、差模和共模干扰。8、温升低，噪音小，能长期工作在各种恶劣环境。下面通过实施例并结合附图，对本技术作进一步详细说明附图说明图1是本技术的整机结构框图。图2是图1中的开关电路图。图3是图1中单片机MCU的外接振荡电路图。图4是图1中单片机MCU的外接复位电路图。图5是图1中单片机MCU的外接检测输入电压、负载电流的A/D转换、EMC滤波、输入频率采样和关机充电电路图。图6是图1中单片机MCU的外接检测输出电压、电池电压的A/D转换电路、充电电路和消尖峰信号电路图。图7是图1单片机MCU外接控制调压、市电转换和输出电路图。图8是图1中单片机MCU外接报警电路图。图9是图1中单片机MCU的SIOP串行通讯口电路图。图10是图1单片机MCU外接方波和脉宽调制信号输出电路图。图11是图1中单片机MCU外接电源逆变器转换控制和“MOSFET”保护电路图。实施例结合图1至图11，一种不间断电源，包括滤波电路、市电转换电路、调压电路、变压器、充电电路、关机充电电路、开关电路、逆变电路、保护电路和单片机控制电路。UPS采用MOTOROLA公司的MCU(68HC05P6)，此单片机有8位4通道A/D，有SIOP串行口，20I/O，16位定时器，DIP28，内部总线，其中1.4通道的A/D实现对输入电压、输出电压、电池电压、负载电流的模数转换；2.SIOP串行口实现UPS的智能通讯；3.16位定时器可以产生三种中断源定时器溢出中断、输入捕捉中断和输出比较中断，输入捕捉中断实现对输入频率的测量，实现锁相；输出比较中断实现PWM信号的产生。单片机MCU的3、23脚接开关电路，单片机MCU的16~19脚分别接输入检测电路、电池采样电路、负载采样电路和输出电压检测电路，单片机MCU的8、9、10、11脚接调压电路、输出电压电路和市电转换电路，单片机MCU的20、25脚分别接尖峰抑制电路和输入频率采样电路，单片机MCU的22脚接电源逆变驱动电路，单片机MCU的24、21脚接方波输出和脉宽调制信号输出电路，单片机MCU的12、13脚连接有用于外接计算机串口进行数据收发的光耦合隔离器件，保护电路包括推挽式逆变驱动MOS管的过流和负载过流双重保护电路。开关电路如图2所示，由电子开关Q1、Q2、三端稳压器Q4、手动开机按钮开关S1和三极管Q3组成，电子开关Q1的发射极接电池，电子开关Q1、Q2的集电极输出接三端稳压器Q4，单片机MCU的23脚经手动开机按钮开关S1接Q2的基极，单片机MCU的3脚接Q3基极，Q3集电极输出接Q2的基极。电池电压加在由Q1和Q2组成的电子开关提供UPS的电源，该电子开关又由Q3控制，MCU的第三脚产生一个自保信号送到Q3的基极，用该信号来控制UPS的开关，MCU可以控制各种开关机信号。手动开机按钮开关S1，当闭合时送入到MCU的23脚一个高电平信号，MCU对这个高电平进行测量，持续2S时，MCU的3脚送出一个自保信号使Q3导通而开机。同时，这个开关还能逆变时静音和市电时的电池能量测试，在电池逆变工作时，触摸一下S1可使逆变报警静音；在市电工作模式时，触摸一下S1可转到电池工作测试电池能量后返回市电工作。三端稳压器Q4产生一个5V的电源供MCU和作为基准电源。MCU的外围电路和控制过程MCU的26、27脚外接CY1、R61、C15、C16组成的振荡器(图3所示)提供系统时钟。28脚和14脚为电源脚，5、6脚分别指示市电、电池欠压指示。1脚外接复位电路(图4所示)上电时ZD5(4.1V)不导通，Q25截止，Q26导通，MCU的1脚为低电平而复位；当电源继续上升使ZD5导通，Q25导通，Q26截止，C14两端电压上升，停止复位。如图5、图6所示，单片机MCU的四路A/D转换管脚16~19分别接输入检测电路、电池采样电路、负载采样电路和输出电压检测电路，用于检测输入电压、电池电压、负载电流和输出电压。在图5中，市电输入后经EMC电路滤波后，经D23整流后，经R76、R71、R37分压送到U1的3脚，经跟随器后经R48送到MCU的16脚；负载电流通过R75产生一个压降取样，经D22整流，R69和R55分压滤波后送到MCU的18脚。在图6中，输出采样绕组经D14~D17整流后，经R51和R50分压后送到MCU的19脚；电池电压经R36和R35分压后送到U1C，经跟随器送到MCU的17脚。如图7所示，单片机MCU8、9、10、11脚外接控制调压、市电转换和输出电路市电输入经D10整流，R21、R54限流给RY1提供电源，其他的继电器的电源由电子开关提供(+12)，当RY1吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不间断电源，包括滤波电路、市电转换电路、调压电路、变压器、充电电路、开关电路、逆变电路和保护电路，其特征在于：设置单片机ＭＣＵ，单片机ＭＣＵ的３、２３脚接开关电路，单片机ＭＣＵ的１６～１９脚分别接输入检测电路、电池采样电路、负载采样电路和输出电压检测电路，单片机ＭＣＵ的８、９、１０、１１脚接调压电路、输出电压电路和市电转换电路，单片机ＭＣＵ的２０、２５脚分别接尖峰抑制电路和输入频率采样电路，单片机ＭＣＵ的２２脚接电源逆变驱动电路，单片机ＭＣＵ的２４、２１脚接方波输出和脉宽调制信号输出电路。

【技术特征摘要】
1.一种不间断电源，包括滤波电路、市电转换电路、调压电路、变压器、充电电路、开关电路、逆变电路和保护电路，其特征在于设置单片机MCU，单片机MCU的3、23脚接开关电路，单片机MCU的16~19脚分别接输入检测电路、电池采样电路、负载采样电路和输出电压检测电路，单片机MCU的8、9、10、11脚接调压电路、输出电压电路和市电转换电路，单片机MCU的20、25脚分别接尖峰抑制电路和输入频率采样电路，单片机MCU的22脚接电源逆变驱动电路，单片机MCU的24、21脚接方波输出和脉宽调制信号输出电路。2.根据权利要求1所述不间断电源，其特征在于单片机MCU的12、13脚连接有用于外接计算机串口进行数据收发的光耦合隔离器件。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：周忠正，潘世高，汪玉华，罗烽，吕世书，
申请(专利权)人：周忠正，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]