[實(shí)用新型]帶有全橋移相軟開(kāi)關(guān)的UPS電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820178091.8
• 申請(qǐng)日: 2008-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201319510Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷永忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佛山市新光宏銳電源設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H02M7/48
• 代理公司: 北京申翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周春發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及開(kāi)關(guān)，特別涉及帶有全橋移相軟開(kāi)關(guān)的UPS電源。

背景技術(shù)

UPS(Uninterruptible?Power?Supply)，即是不間斷電源，它是一種以逆變?yōu)橹饕M成部分的電源設(shè)備。

現(xiàn)有小功率高頻在線(xiàn)式UPS可分為雙變換在線(xiàn)式及雙變換電壓補(bǔ)償在線(xiàn)式兩種。

當(dāng)市電輸入正常情況下(根據(jù)使用環(huán)境可設(shè)定輸入電壓的低端及高端范圍)，UPS將市電整流通過(guò)逆變器或直接穩(wěn)壓后一方面向供負(fù)載使用，另一方面還向UPS內(nèi)部的蓄電池進(jìn)行限流浮充及均充電，當(dāng)市電發(fā)生中段或產(chǎn)生大幅度波動(dòng)時(shí)，UPS立即將電池的電能通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方式向負(fù)載繼續(xù)供電使用電設(shè)備保持正常工作，以達(dá)到保護(hù)負(fù)載軟件和硬件不受損壞。

目前所有小功率(1KVA-20KVA)高頻在線(xiàn)式UPS直流升壓部分均采用硬開(kāi)關(guān)推挽式結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，開(kāi)關(guān)頻率大多控制在40KHZ--60KHZ之間，由于DC/DC升壓部分為傳統(tǒng)式的硬開(kāi)關(guān)推挽電路，其逆變效率只能做到80％-85％，DC逆變損耗較大，使得UPS逆變效率降低，MTBF縮短。而采用移相軟開(kāi)關(guān)技術(shù)逆變的UPS整機(jī)效率可達(dá)95％以上，使UPS整機(jī)平均無(wú)故障時(shí)間大為提高。

現(xiàn)有技術(shù)中，其電路采用的是推挽升壓電路(如圖2所示)，兩路PWM信號(hào)交替工作，PWM信號(hào)頻率一般在35KHZ--60KHZ之間，由于電路工作頻率較低且PWM信號(hào)源工作方式為硬開(kāi)關(guān)，電路運(yùn)作時(shí)開(kāi)關(guān)管(Q4，Q5，Q6，Q7)及高頻變壓器(TX1)損耗大，導(dǎo)致電路整體效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，于提供一種改善現(xiàn)有的UPS的直流升壓電路的轉(zhuǎn)換效率，提高UPS整機(jī)可靠性，節(jié)省能源的帶有全橋移相軟開(kāi)關(guān)的UPS電源。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

帶有全橋移相軟開(kāi)關(guān)的UPS電源，包括通過(guò)高頻變換電路串接的變換升壓輔助電源、輸出濾波旁路轉(zhuǎn)換電路，所述輸出濾波旁路轉(zhuǎn)換電路與市電輸入電路濾波電路串聯(lián)，所述升壓輔助電源輸入端與電池組輸出端連接，所述充電電路通過(guò)市電升壓電路與市電輸入電路、濾波電路串聯(lián)，所述市電升壓電路通過(guò)高壓整流濾波電路與高頻電路連接，所述升壓電路輔助電源通過(guò)全橋移相軟開(kāi)關(guān)與高壓整流濾波電路串聯(lián)，所述全橋移相軟開(kāi)關(guān)串聯(lián)于電池組及變換、升壓輔助電源之間。

所述全橋移相軟開(kāi)關(guān)為模塊式結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后，可達(dá)到如下有益效果：

1、本實(shí)用新型由于采用移相軟開(kāi)關(guān)逆變升壓，電路工作頻率由40KHZ提高到200KHZ，PWM信號(hào)由兩路增加到4路，MOS管開(kāi)關(guān)工作方式改為在零電壓零電流狀態(tài)下運(yùn)作，使得逆變器的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到95％以上，使UPS的使用壽命大為提高。

2、本實(shí)用新型采用全橋移相軟開(kāi)關(guān)，使UPS整機(jī)效率得到提高，減小了UPS的整體重量。

3、本實(shí)用新型直流升壓部分功率MOS管由于采用了移相軟開(kāi)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)在零電壓(ZVS)或零電流(ZCS)狀態(tài)下工作。另外，直流轉(zhuǎn)換逆變主頻率高達(dá)200KHZ，是傳統(tǒng)UPS的5倍(傳統(tǒng)的UPS?DC/DC升壓電路單元采用的是硬開(kāi)關(guān)推挽式結(jié)構(gòu))，逆變橋采用全橋方式，從而達(dá)到減小開(kāi)關(guān)損耗，減小開(kāi)關(guān)浪涌的作用，由于開(kāi)關(guān)頻率的提高，不僅能有效地減小升壓電路單元的濾波電容、電感和變壓器的體積，還能抑制干擾，降低電磁輻射，改善了UPS的動(dòng)態(tài)特性，DC/DC逆變轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95％以上，整機(jī)自身功耗減小，不僅能充分利用能源，還能使UPS整機(jī)可靠性大為提高，在當(dāng)今能源緊缺及提倡綠色能源的時(shí)代，此類(lèi)電源將會(huì)主導(dǎo)未來(lái)的UPS電源設(shè)備市場(chǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)直流升壓電路連接原理圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)直流升壓電路原理框圖；

圖3本實(shí)用新型電路的連接原理圖；

圖4本實(shí)用新型的原理框圖；

圖5本實(shí)用新型的測(cè)試原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

參見(jiàn)圖3