[發(fā)明專利]并聯(lián)不間斷電源電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810211859.1
• 申請(qǐng)日: 2008-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN101673957A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸巖松;譚驚濤;陳瀟;余浩;應(yīng)建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02M3/28;H02M1/42
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳 怡;顏 濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種并聯(lián)不間斷電源(uninterrupted?power?supply：UPS)電路，尤其涉及一種將多個(gè)不間斷電源并聯(lián)到同一個(gè)電池組并使該多個(gè)不間斷電源彼此間可達(dá)到均流的電路。?

背景技術(shù)

不間斷電源應(yīng)用于關(guān)鍵設(shè)備供電系統(tǒng)，圖1為一個(gè)典型的在線式(online)UPS系統(tǒng)電路圖。其中該UPS系統(tǒng)包括一個(gè)功率因數(shù)校正(PFC)升壓變換器(包括硅控整流管SCR1-SCR2、電感L1-L2、開關(guān)S1-S2，二極管D1-D2和電容C1-C2)、一個(gè)逆變器(包括開關(guān)Si1-Si2，電感Li和輸出電容Co)、一個(gè)控制器(未顯示)和電池組(其包括具有正極和負(fù)極的電池、硅控整流管SCR3-SCR4以及保險(xiǎn)絲F2)；另外該UPS系統(tǒng)還包括具有旁路交流電(bypass?AC)、正常交流電(normal?AC)和中性線(neutral)等三個(gè)輸入端的輸入EMI濾波器、保險(xiǎn)絲F1和F3、電感Lf以及硅控整流管SCR5-SCR8等。在交流(AC)或直流(DC)模式時(shí)，其中PFC升壓變換器將交流電(AC)或直流電(DC)變換到正負(fù)匯流排(bus)上，給后一級(jí)的逆變器提供穩(wěn)定的電壓。?

如圖1所示的PFC升壓變換器中的整流電路通常連接在電池前端，并由兩個(gè)整流開關(guān)組成，請(qǐng)參考圖1中的兩個(gè)硅控整流管SCR1-SCR2。輸入交流電壓被整流電路整流后需要通過一個(gè)功率因數(shù)校正電路(PFC?circuit)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓輸出，然后再由逆變器輸出交流電壓。出于效率和開關(guān)耐壓的考慮，傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正電路通常選用三電平PFC電路，它包括給正匯流排電容C1供電的上升壓(boost)電路，給負(fù)匯流排電容C2供電的?下升壓電路。?

例如圖1所示的傳統(tǒng)在線式UPS在工作時(shí)，當(dāng)運(yùn)行在DC模式中時(shí)，其與AC模式共享三電平PFC電路，其具體工作過程請(qǐng)參考圖2(a)-(b)。當(dāng)該傳統(tǒng)在線式UPS工作在DC工作模式中時(shí)，圖2(a)顯示在DC模式正半周時(shí)電流的流向。圖2(a)中心處較小的虛線路徑表示給電感L1、L2充電的電流。圖2(a)外圍處較大的虛線路徑表示電感續(xù)流給C1充電的電流。圖2(b)顯示當(dāng)該傳統(tǒng)在線式UPS工作在DC模式負(fù)半周時(shí)電流的流向。在圖2(b)中心處較小的虛線路徑表示給電感L1、L2充電的電流。圖2(b)外圍處較大的虛線路徑表示電感續(xù)流給C2充電的電流。如圖2(c)所示，在正半周中給連接匯流排正端的電容C1供電時(shí)，下開關(guān)S2通常被導(dǎo)通，上開關(guān)S1進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(PWM)斬波；當(dāng)給連接匯流排負(fù)端的電容C2供電時(shí)，上開關(guān)S1通常打開，下開關(guān)S2進(jìn)行PWM斬波。如圖2(d)所示，UPS系統(tǒng)的輸入端包括I/L和中性線I/N，從可靠性的角度來說，中性線要一直貫通整個(gè)UPS，直到輸出的負(fù)載端，與負(fù)載的兩個(gè)端子(O/L和O/N)之一相連。上述傳統(tǒng)在線式UPS在電池模式中時(shí)，由于電池的正負(fù)端都要通過電感L1和L2連接到中性線，所以在中性線上電壓在開關(guān)時(shí)會(huì)發(fā)生電壓跳變，造成很大的電磁干擾(EMI)。為了解決EMI問題，請(qǐng)看在圖2(d)中，兩個(gè)旁路二級(jí)管(DP和DN)在串聯(lián)后連接在兩個(gè)電感(L1和L2)之前，同時(shí)兩個(gè)旁路二極管(DP和DN)的中點(diǎn)耦合到中性線I/N。這樣一來，開關(guān)S1或S2在進(jìn)行高頻開關(guān)時(shí)其中一個(gè)電感失效，EMI問題得到很大改善。由此可知，傳統(tǒng)在線式UPS運(yùn)行在電池模式中時(shí)，PFC電路的電感也以工頻頻率交替工作，使得其利用率只有50％。?