[發(fā)明專利]一種不間斷電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110163827.0
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102832688A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 倪同
• 申請（專利權）人: 艾默生網(wǎng)絡能源有限公司
• 主分類號: H02J9/00
• 分類號: H02J9/00;H02M1/088
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

【技術領域】

本發(fā)明涉及電力電子器件，特別是涉及一種不間斷電源。

【背景技術】

如圖1所示，為現(xiàn)有的不間斷電源(Uninterruptible?Power?Supply，簡稱UPS)的電路圖，圖中，UPS包括子單元，子單元包括第一可控開關Q1、第二可控開關Q2相連形成的第一橋臂，第三可控開關Q3、第四可控開關Q4相連形成的第二橋臂，第五可控開關Q5、第六可控開關Q6相連形成的第三橋臂，第一電感L1，母線電容DC1，第二電感L2，第二電容C2、第一開關S1和第二開關S2；第一開關S1的第一端與市電輸入耦合，第一開關S1的第二端與第一電感L1的第一端耦合，第一電感L1的第二端與第一橋臂的中點耦合，第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂分別跨接在母線電容DC1的正極和負極，第二橋臂的中點耦合至中線N，第三橋臂的中點與第二電感L2的第一端耦合，第二電感L2的第二端與第二電容C2的第一端耦合，第二電容C2的第二端耦合至中線N。UPS中還包括電池BATTERY，電池BATTERY的正極通過第二開關S2與第一電感L1的第一端耦合，電池BATTERY的負極與中線耦合。

上述UPS電路中，第一電感L1，第一可控開關Q1、第二可控開關Q2、第三可控開關Q3的體內(nèi)二極管和第四可控開關Q4的體內(nèi)二極管組成功率因數(shù)校正(Power?Factor?Correction，簡稱PFC)電路。第三可控開關Q3、第四可控開關Q4、第五可控開關Q5、第六可控開關Q6和第二電感L2、第二電容C2組成全橋逆變電路。經(jīng)PFC電路的功率因數(shù)校正后，其輸入電流成為與輸入市電同相位的正弦波且諧波含量較少，PFC電路同時作AC/DC變換器，將輸入市電轉(zhuǎn)換為母線電容DC1兩端的直流電壓，全橋逆變電路則將母線電容DC1兩端的直流電壓逆變?yōu)楦哔|(zhì)量的正弦電壓提供給負載。電路中，由于第三可控開關Q3、第四可控開關Q4組成的第二橋臂被PFC電路和全橋逆變電路共用，因此電路中使用了較少的開關管，電路的成本較低。同時由于PFC電路的整流電流和逆變電路的逆變電流在絕大多數(shù)情況下經(jīng)過第二橋臂的可控開關(Q3或Q4)的方向相反，可以抵消大部分，所以第三可控開關Q3和第四可控開關Q4中流經(jīng)的電流小，損耗在其上的功率就小，因此電路的損耗也較小。

然而上述電路，要實現(xiàn)正常工作，需要復雜的控制算法產(chǎn)生各可控開關的驅(qū)動信號以控制各可控開關的工作狀態(tài)，尤其是電路中第二橋臂的第三可控開關Q3和第四可控開關Q4，因其組成的第二橋臂被PFC電路和全橋逆變電路共用，兩可控開關對應的驅(qū)動控制算法較復雜。

另外，現(xiàn)有的UPS除包括上述子單元之外，還包括開關管驅(qū)動模塊。如圖2所示，為開關管驅(qū)動模塊的電路圖，開關管驅(qū)動模塊包括前端濾波模塊1、中間隔離耦合模塊2和后端驅(qū)動模塊3，前端濾波模塊1的輸入端接收開關管驅(qū)動模塊前一級輸出的開關管驅(qū)動控制信號DRV1，對其進行濾波處理，前端濾波模塊1的第一輸出端A連接中間隔離耦合模塊2的第一輸入端C，前端濾波模塊1的第二輸出端B，也即接地端連接中間隔離耦合模塊2的第二輸入端D。中間隔離耦合模塊2的第一輸出端F連接后端驅(qū)動模塊3的輸入端I，第二輸出端E連接后端驅(qū)動模塊3的正電源線V+，第三輸出端G連接后端驅(qū)動模塊3的負電源線V-。后端驅(qū)動模塊3的驅(qū)動信號輸出端L連接UPS子單元中位于橋臂下端的開關管(如第二可控開關Q2、第四可控開關Q4和第六可控開關Q6)的控制端，后端驅(qū)動模塊3的中線M連接母線電容DC1的負極。

如何對開關管驅(qū)動模塊進行改進，以降低整個UPS的器件成本，也是本領域技術人員努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術問題是：彌補上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種不間斷電源，能相對簡化電路中第二橋臂中的第三可控開關Q3和第四可控開關Q4對應的驅(qū)動控制算法。

本發(fā)明進一步所要解決的技術問題是：彌補上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種不間斷電源，通過對開關管驅(qū)動模塊的改進以減小整個UPS的器件成本。

本發(fā)明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：