多模式工作ＵＰＳ电源制造技术

一种多模式工作ＵＰＳ电源，包括市电输入、蓄电池、整流器、逆变器，旁路静态开关、逆变静态开关、ＭＣＵ单片机控制电路、外部输入电路、外部输出电路，市电输入一路依次经整流器、逆变器、逆变静态开关至交流输出，另一路经旁路静态开关至交流输出，蓄电池连接在整流器输出端和逆变器输入端的连接点，ＭＣＵ单片机控制电路输出旁路静态开关控制信号至旁路静态开关、输出逆变静态开关控制信号至逆变静态开关、输出逆变器控制信号至逆变器，输出工作状态数据信号至外部输出电路，输入市电输入采样信号、输入外部输入电路输入的信号。本发明专利技术克服现有ＵＰＳ电源只有单一双变换在线工作模式的不足，提出一种具有多种工作模式的供电电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供电电源，尤其是涉及一种多模式工作UPS电源。
技术介绍
常规中大功率UPS电源只有单一的双变换在线工作模式，整机效率一般只有85%左右，通常适应负载为计算机和一些精密设备，对电机之内的感性负载必须要放大7-10倍余量才能正常工作，没有变频启动等功能，对负载适应能力不强，自身耗电量高不节能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现有UPS电源只有单一双变换在线工作模式的不足，提出一种具有多种工作模式的UPS供电电源。 为实现上述目的，本专利技术一种多模式工作UPS电源，包括市电输入、蓄电池、整流器、逆变器，旁路静态开关、逆变静态开关、MCU单片机控制电路、外部输入电路、外部输出电路，市电输入一路依次经整流器、逆变器、逆变静态开关至交流输出，另一路经旁路静态开关至交流输出，蓄电池连接在整流器输出端和逆变器输入端的连接点，MCU单片机控制电路输出旁路静态开关控制信号至旁路静态开关、输出逆变静态开关控制信号至逆变静态开关、输出逆变控制信号至逆变器，输出工作状态数据信号至外部输出电路，输入市电输入采样信号、输入外部输入电路输入的信号。 上述MCU单片机控制电路还可以输出整流控制信号至整流器，输入蓄电池采样信号、输入逆变采样信号、输入交流输出采样信号。 在一种实施方式中，上述MCU单片机控制电路包括主机MCU单片机控制电路和显示MCU单片机控制电路，主机MCU单片机控制电路经串行接口与显示MCU单片机控制电路传输数据，上述MCU单片机控制电路输出的旁路静态开关控制信号、逆变静态开关控制信号、逆变控制信号为主机MCU单片机控制电路输出，上述MCU单片机控制电路输入的市电输入采样信号为主机MCU单片机控制电路输入，上述MCU单片机控制电路输出的工作状态数据信号为显示MCU单片机控制电路输出，上述MCU单片机控制电路输入的外部输入电路输入信号为显示MCU单片机控制电路输入。主机MCU单片机控制电路还可以输出整流控制信号至整流器，输入蓄电池采样信号、输入逆变采样信号、输入交流输出采样信号。 上述外部输出电路可为显示电路或报警电路，上述外部输入电路可为按键电路，MCU单片机控制电路输出工作状态数据信号至显示电路显示或报警电路报警，输入按键电路输入的设置信号。 上述外部输出电路和外部输入电路可为串行接口， MCU单片机控制电路经串行接口连接后台监控。 本专利技术由于应用了MCU单片机控制电路，并设置了旁路静态开关和逆变静态开关，用户可以根据自己的负载情况，通过外部输入电路输入的信号设置本专利技术的工作模式。如计算机和精密设备负载，设置为在线双变换工作模式(UPS);普通负载设备，设置为经济运行模式(ECO);电机负载设备，设置为变频缓启动应急模式(EPS)。 本专利技术的特点是负载适应能力强、用途广泛、节能、电路性能稳定、成本低、工作模式设置转换方便、操作简单。附图说明 图1是本专利技术实施例的电路方框图； 图2是图1的主机MCU单片机控制电路控制的主电路原理具体实施例方式以下结合附图详述本专利技术的结构细节 如图l所示，为本专利技术实施例的电路方框图，包括市电输入、蓄电池、整流器、逆变器，旁路静态开关、逆变静态开关、MCU单片机控制电路、外部输入电路和外部输出电路。MCU单片机控制电路包括主机MCU单片机控制电路和显示MCU单片机控制电路，主机MCU单片机控制电路经串行接口与显示MCU单片机控制电路传输数据，外部输出电路为显示电路和报警电路，外部输入电路为按键电路，外部输出电路和外部输入电路还可为RS232串行接口，连接后台监控。 市电输入一路依次经整流器、逆变器、逆变静态开关至交流输出，另一路经旁路静态开关至交流输出，蓄电池连接在整流器输出端和逆变器输入端的连接点。主机MCU单片机控制电路输出旁路静态开关控制信号至旁路静态开关，控制关断或开通旁路静态开关；输出逆变静态开关控制信号至逆变静态开关，控制关断或开通逆变静态开关；输出逆变控制信号至逆变器，控制逆变器关闭或逆变工作或变频缓启动逆变工作；输出整流控制信号至整流器，控制整流器关闭或整流工作；输入市电输入采样信号，判断市电输入正常否；输入蓄电池采样信号，判断蓄电池正常否；输入逆变采样信号，判断逆变器正常否；输入交流输出采样信号，判断交流输出正常否。显示MCU单片机控制电路输出工作状态数据信号至显示电路显示和报警电路报警，输入按键电路输入的设置信号。显示MCU单片机控制电路经RS232串行接口连接后台监控，发送工作状态数据信号至后台监控，接收后台监控的设置参数数据信号。 主机MCU单片机控制电路，通过对市电输入、交流输出、蓄电池等的采集，并通过串行通讯和显示MCU单片机控制电路进行通讯，按用户设置的模式进行工作。 显示MCU单片机控制电路，是分机对话的窗口 ，将主机MCU单片机控制电路的工作数据进行运算处理，然后控制显示电路的LED指示灯显示主机的工作状态，并通过报警电路的蜂鸣器报警，同时将所有的数据和状态通过显示电路的LCD液晶显示器显示；将主机的运行数据通过RS232串行接口和后台监控通讯；按键电路是用户对显示内容进行查询或参数设置。 整流器将市电的交流电转换成直流电，供蓄电池充电和逆变器工作电源。采用可控硅桥式整流器，通过控制可控硅的导通角调整输出电压。当电池低压时给电池充电，整流器工作在恒流模式，电池充满后工作在恒压状态。 逆变器则是将整流器输出的直流电或蓄电池的直流电转换成交流电输出。 旁路静态开关和逆变静态开关是旁路和逆变双电源转换的电子开关。 辅助电源则是供给电路的工作电源。 蓄电池则是后备能源。在市电异常时代替市电输入，提供后备供电。 如图2所示，为主机MCU单片机控制电路控制的主电路原理图，其中，SW1为电池开关，SW2为整流开关，SW3为旁路开关，SW4为输出开关。 当市电正常时，首先通过整流开关SW2、滤波电容C1、滤波电感L1滤后连接到整流器，整流器采用可控硅桥式整流器Q1，可控硅桥式整流器Q1将市电输入整流变换成直流电，经熔断器F1，总线电容C2滤波，给蓄电池充电，同时供给逆变器。当电池充满后恒定在浮充电压供给逆变器。主机MCU单片机输出的整流控制信号至可控硅桥式整流器Q1A、Q1B、Q1C、Q1D的可控硅栅极，通过调整可控硅Q1A、Q1B、Q1C、Q1D的导通角，调整整流电压。 蓄电池充电则是整流后的直流电压通过二极管D1给电池充电，充电电流通过HR1霍耳电流传感器进行测量，当电池低压时进入恒流充电模式，电池充满后则转为恒压模式。 电池逆变工作蓄电池首先通过电池开关SW1，电池软启动限流电阻RS1给总线电容C2充电，当电容C2充满后，主机MCU单片机送出控制信号触发可控硅Q5导通，短路电池软启动限流电阻RS1，电池电流通过可控硅Q5供给逆变器。 逆变器采用IGBT逆变桥Q6(4单元H桥Q6A、Q6B、Q6C、Q6D)。当主机MCU单片机控制逆变器工作时，输出逆变控制信号SP丽驱动波，通过外部电路分成4路驱动信号至IGBT逆变桥Q6的栅极，通过IGBT逆变桥Q6开关斩波，逆变变压器Tl耦合，并通过变压器的漏感和输出逆变滤波电容C3，滤出纯净的正弦交流电。 旁路静态开关Q4采用反向并联的可控硅Q4A、 Q4B，逆变静态开关Q5采用反向并联的可控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模式工作ＵＰＳ电源，包括市电输入、蓄电池、整流器、逆变器，其特征在于：还包括旁路静态开关、逆变静态开关、ＭＣＵ单片机控制电路、外部输入电路、外部输出电路，市电输入一路依次经整流器、逆变器、逆变静态开关至交流输出，另一路经旁路静态开关至交流输出，蓄电池连接在整流器输出端和逆变器输入端的连接点，ＭＣＵ单片机控制电路输出旁路静态开关控制信号至旁路静态开关、输出逆变静态开关控制信号至逆变静态开关、输出逆变控制信号至逆变器，输出工作状态数据信号至外部输出电路，输入市电输入采样信号、输入外部输入电路输入的信号。

【技术特征摘要】
一种多模式工作UPS电源，包括市电输入、蓄电池、整流器、逆变器，其特征在于还包括旁路静态开关、逆变静态开关、MCU单片机控制电路、外部输入电路、外部输出电路，市电输入一路依次经整流器、逆变器、逆变静态开关至交流输出，另一路经旁路静态开关至交流输出，蓄电池连接在整流器输出端和逆变器输入端的连接点，MCU单片机控制电路输出旁路静态开关控制信号至旁路静态开关、输出逆变静态开关控制信号至逆变静态开关、输出逆变控制信号至逆变器，输出工作状态数据信号至外部输出电路，输入市电输入采样信号、输入外部输入电路输入的信号。2. 根据权利要求l所述的电源，其特征在于MCU单片机控制电路还输出整流控制信号 至整流器，输入蓄电池采样信号、输入逆变采样信号、输入交流输出采样信号。3. 根据权利要求1所述的电源，其特征在于所述MCU单片机控制电路包括主机MCU 单片机控制电路和显示MCU单片机控制电路，主机MCU单片机控制电路经串行接口与显示 MCU单片机控制电路传输数据，所述MCU单片机控制电路输出的旁路静态开关控制信号、逆 变静态开关控制信号、逆变控制信号为主机MCU单片机控制电路输出，所述MCU单片机控制 电路输入的市电输入采样信号为主机MCU单片机控制电路输入，所述MCU单片机控制电路 输出的工作状态数据信号为显示MCU单片机控制电路输出，所述MCU单片机控制电路输入 的外部输入电路输...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗蜂，潘世高，黄敏，
申请(专利权)人：佛山市柏克电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]