[實用新型]快速切換的UPS控制信號電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222772362.5
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN218416206U
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉中杰;卜海濱;龐現(xiàn)澤;匡欣欣;張建設(shè)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海山源電子科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M7/46;H02J9/06
• 代理公司: 上海遠同律師事務(wù)所 31307
• 代理人: 許力

本實用新型提供一種快速切換的UPS控制信號電路，其以基準電壓與市電整流信號電壓的比較結(jié)果來判斷市電是否失壓，從而生成用于控制UPS市電逆變切換模塊進行市電/逆變切換的UPS控制信號，并且為了避免將過零誤判為市電失壓，將UPS控制信號的每個第一電平段進行封鎖，使UPS市電逆變切換模塊僅接收到UPS控制信號的第二電平段或者第三電平段，與現(xiàn)有技術(shù)相比，大大縮短了切換時延，提高了切換速度，不僅滿足大多數(shù)應(yīng)用場景的要求，還可用于醫(yī)院、消防、高等級實驗室等對切換時延和速度要求嚴苛的場景，避免造成嚴重事故。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于UPS電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速切換的UPS控制信號電路。

背景技術(shù)

市場上UPS電源主要分為三大類：后備式UPS電源、在線互動式UPS電源和在線式UPS電源。

如圖6所示，后備式UPS電源的工作原理為：在市電正常供電時，市電經(jīng)凈化模塊凈化后，經(jīng)切換模塊直接向負載供電，電源內(nèi)逆變器(DC/AC)停止工作，UPS電源相當于凈化電源，同時由市電給電池充電；當市電停電時，由電池逆變后經(jīng)切換模塊向負載供電。

如圖7所示，在線互動式UPS電源的工作原理為：在市電正常供電時，市電自動調(diào)壓，并經(jīng)凈化模塊凈化后，經(jīng)切換模塊直接向負載供電，電源內(nèi)逆變器停止工作，UPS電源相當于高性能穩(wěn)壓凈化電源，同時由市電給電池充電；當市電停電時，由電池逆變后經(jīng)切換模塊向負載供電。

如圖8所示，在線式UPS電源的工作原理為：在市電正常供電時，連接市電和負載的UPS電源首先將市電交流電源經(jīng)整流變成直流電源，然后進行脈寬調(diào)制、濾波，再將直流電經(jīng)逆變器重新轉(zhuǎn)換成正弦波交流電源,經(jīng)切換模塊向負載供電；當市電中斷時，UPS電源立即不間斷改由蓄電池提供的直流電經(jīng)逆變器逆變后，經(jīng)切換模塊向負載提供正弦波交流電。

目前，在線式、后備式、在線互動式UPS電源的市電逆變切換方式主要是取正弦波市電的電壓平均值(或有效值)與設(shè)定值比較，當電壓平均值小于設(shè)定值時，認為市電失壓，控制切換模塊動作切換到電池逆變模式。而求取電壓平均值(或有效值)，一般需要大于一個周期(20ms)的時間，最低也需要四分之一個周期(5ms)，再加上繼電器動作時間(3ms)，因此，從市電失壓到切換完成的時延為7-15ms，有的甚至達20ms以上，這種切換速度對于大多數(shù)應(yīng)用場景能夠滿足要求，不會造成交流UPS電源因電源切換造成后級負載出現(xiàn)故障，但對于醫(yī)院、消防、高等級實驗室等對電源切換時間要求嚴苛的應(yīng)用場所，會造成嚴重事故。

實用新型內(nèi)容

基于此，針對上述技術(shù)問題，提供一種快速切換的UPS控制信號電路。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型提供一種快速切換的UPS控制信號電路，包括：

用于生成UPS控制信號的第一電路模塊，其包括用于對市電進行整流并輸出整流信號的整流電路單元、用于生成基準電壓的基準電壓生成電路單元以及用于對所述基準電壓與整流信號的電壓進行比較輸出UPS控制信號的比較器，所述整流電路單元和基準電壓生成電路單元與所述比較器的兩路輸入端連接，所述基準電壓為Um/8-Um/4，Um為所述整流信號的幅值，所述UPS控制信號在市電正常時具有周期性出現(xiàn)的表征整流信號的電壓小于基準電壓的第一電平段以及表征整流信號的電壓大于基準電壓的第二電平段，在市電失壓時具有與所述第一電平段的電平相同的第三電平段；

用于將所述UPS控制信號發(fā)送給市電逆變切換模塊的模擬開關(guān)，所述模擬開關(guān)的輸入端與所述比較器的輸出端連接，該模擬開關(guān)的輸出端與所述市電逆變切換模塊連接；

用于生成模擬開關(guān)控制信號的第二電路模塊，所述第二電路模塊與所述模擬開關(guān)的控制端連接，所述模擬開關(guān)控制信號用于控制所述模擬開關(guān)在所述UPS控制信號的每個第一電平段期間斷開，在其余電平段期間保持導通，以封鎖每個第一電平段，使所述市電逆變切換模塊僅接收到第二電平段或者第三電平段。