[發明專利]一種不間斷電源的電路

有效

• 申請號: 201511000620.6
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105490551B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 胡智倫;石鵬
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M1/42;H02M1/14
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 毛威;時林

本發明公開了一種不間斷電源UPS的電路，該電路包括市電輸入模塊、PFC模塊、逆變模塊、充電器模塊和電池組模塊，市電輸入模塊的輸出端連接于PFC模塊的輸入端；PFC模塊包括第一耦合電感L4、第一開關器件Q1、第二開關器件Q1、第三開關器件Q9、第四開關器件Q10和母線電容C1，L4包括第一線圈和第二線圈，第一線圈的第一端與第二線圈的第一端連接于市電輸入模塊的輸出端，Q1的第一端與Q9的第一端連接于C1的正極，Q1的第二端、Q2的第一端連接于第一線圈的第二端，Q9的第二端、Q10的第一端連接于第二線圈的第二端，Q2的第二端與Q10的第二端連接于C1的負極；逆變模塊、充電器模塊的輸入端連接于PFC模塊的輸出端；電池組模塊的輸出端連接于PFC模塊的輸入端。

技術領域

本發明涉及電子領域，并且更具體地，涉及一種不間斷電源的電路。

背景技術

在線式不間斷電源(Uninterruptible Power Supply，簡稱“UPS”)已廣泛應用于各種供電場合，傳統的UPS電路在當前器件水平上能做到的最高效率為95％，其中的開關器件的全部由硬開關控制，器件損耗較大，從而使得運營成本大大增加，造成資源浪費。因此，如何提高UPS效率使UPS電路亟需解決的重要問題。

發明內容

本申請提供一種不間斷電源UPS的電路，以降低開關功率損耗，提高UPS轉換效率。

第一方面，本申請提供一種不間斷UPS的電路，該電路包括市電輸入模塊、功率因數校正PFC模塊、逆變模塊、充電器模塊和電池組模塊，其中，市電輸入模塊的輸出端連接于PFC模塊的輸入端，用于向PFC模塊輸出初始交流電；PFC模塊用于對初始交流電進行升壓、整流，以輸出直流電，PFC模塊包括第一耦合電感、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件和母線電容，該母線電容用于儲存市電輸入模塊或電池組模塊通過PFC模塊送入的電能，并向逆變模塊釋放電能，該第一耦合電感包括第一線圈和第二線圈，第一線圈的第一端與第二線圈的第一端連接于市電輸入模塊的輸出端，第一開關器件的第一端與第三開關器件的第一端連接于母線電容的正極，第一開關器件的第二端、第二開關器件的第一端連接于第一線圈的第二端，第三開關器件的第二端、第四開關器件的第一端連接于第二線圈的第二端，第二開關器件的第二端與第四開關器件的第二端連接于母線電容的負極，第二開關器件與第四開關器件在初始交流電的正半周導通，第一開關器件與第三開關器件在初始交流電的負半周導通，第一線圈與第二線圈反向耦合，以使第一開關器件的電流與第三開關器件的電流的方向相反，或者，第二開關器件的電流與第四開關器件的電流的方向相反；逆變模塊的輸入端連接于PFC模塊的輸出端，用于將直流電轉換為目標交流電；充電器模塊的輸入端連接于PFC模塊的輸出端，用于在市電輸入模塊供電時向電池組模塊充電；電池組模塊的輸出端連接于PFC模塊的輸入端，用于在市電輸入模塊斷電時供電。

通過第一耦合電感的第一線圈與第二線圈之間的反向耦合，產生方向相反的耦合電流，使得第一開關器件、第二開關器件構成的第一橋臂與第三開關器件、第四開關器件構成的第二橋臂交錯180°工作，減少紋波電流，使輸出電流的連續性更好，從而減少各開關器件的開關頻率，降低功率損耗。

進一步地，通過橋臂間交錯工作，使得在第一耦合電感中耦合出的反向電流流入所連接的開關器件的二極管，在該開關器件導通前和關斷前兩端壓降降至零，實現零電壓開關。

因此，本發明實施例的UPS的電路，通過耦合電感產生反向耦合電流，實現各開關器件零電壓開關，并且通過各橋臂間交錯工作減少紋波電流，從而減少開關頻率，降低開關器件的功率損耗，提高UPS轉換功率，降低運營成本。結合第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，第一耦合電感還包括第三線圈，第三線圈與第二線圈反向耦合，第三線圈的第一端連接于市電輸入模塊的輸出端，充電器模塊包括第五開關器件和第六開關器件，第五開關器件的第一端連接于母線電容的正極，第五開關器件的第二端與第六開關器件的第一端連接于第三線圈的所述第三線圈的第一端連接于所述市電輸入模塊的輸出端，端，第六開關器件的第二端連接于母線電容的負極。