[其他]計算機(jī)控制不停電電源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85201577
• 申請日: 1985-05-19
• 公開（公告）號: CN85201577U
• 公開（公告）日: 1986-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹育南
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/527
• 代理公司: 武漢大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 徐榮詩

本實用新型屬電源類，用于實現(xiàn)不停電電源。

目前，較低級的不停電電源，經(jīng)逆變器輸出的交流是方波，外電源斷電時，轉(zhuǎn)換時間長，需要100ms時間以上，不適合于作為計算機(jī)等要求不間斷供電的重要和精密設(shè)備的不停電電源。在國際市場上，近幾年已有輸出失真度小的正弦波和轉(zhuǎn)換快速的不停電電源設(shè)備，其對逆變器的調(diào)制，采用模擬和數(shù)字邏輯電路，例如美國專利4325112號所述的設(shè)備其設(shè)計、安裝、調(diào)試等工作量大而且復(fù)雜，可靠性較低、成本高。

本實用新型的目的在于采用微機(jī)控制逆變器，使其設(shè)計簡單，安裝、調(diào)試方便；同時采用電容儲能技術(shù)，這樣能在無后備直流電源的情況下，當(dāng)發(fā)生外電源突然斷電時，立即轉(zhuǎn)換，使設(shè)備能維持30ms以上的供電時間，滿足計算機(jī)等精密設(shè)備的斷電信息保護(hù)。

本實用新型的要點是：以專用的微機(jī)最小系統(tǒng)將逆變器所需的脈沖調(diào)制訊號，編制成為產(chǎn)生所需要的脈沖序列程序，存于只讀存儲器11中，由中央處理器10執(zhí)行，通過接口8，送到驅(qū)動器6和7，調(diào)制逆變器，使逆變器輸出失真小，頻率適宜的正弦波。實際上，因為對逆變器的脈沖寬度調(diào)制是可編程的，所以對輸出的波形和其他要求容易改變，從而滿足了生產(chǎn)廠或用戶的需要。例如，可編程為正弦脈沖調(diào)制、多脈沖調(diào)制，以及其他要求的調(diào)制等，其輸出頻率，可由事先編程決定并可實時改變，其穩(wěn)定度，為微機(jī)時鐘頻率的穩(wěn)定度。

本實用新型是為了在無后備電源的條件下，斷電時維持30ms以上的供電時間。對于逆變器供直流電能的方式和電路上，采用了大容量電容維持一定的供電時間的方法是：在220V整流器1的輸出端，接有容量大于濾波要求的電解儲能電容2。在由220V市電供電時，其電容2的充電的電壓，高于逆變器的工作電壓約100V，此電容2儲備的維持供電30ms以上的電能，斷電時，通過由脈沖頻率調(diào)制器13控制的驅(qū)動器4，向逆變器供電。

本實用新型的有關(guān)技術(shù)說明：

一、所附電路圖中與本實用新型無關(guān)的設(shè)施未列入。例如，啟動、保護(hù)等電路未注明。電路圖見附圖1。

二、用于控制逆變器的最小微機(jī)系統(tǒng)，由CPU10、ROM11、接口8組成。輸出的正弦脈沖調(diào)制時間脈沖系列，按要求（例如每半周有10個正弦調(diào)制脈沖）編寫計算脈沖系列的BASIC程序，送入計算機(jī)進(jìn)行計算并打印出結(jié)果，用其結(jié)果編寫實現(xiàn)脈沖時間系列的匯編程序，以及有關(guān)的啟動和保護(hù)程序，將以上程序轉(zhuǎn)為目的程序?qū)懭隕PROM（可擦寫只讀存儲器）作為微機(jī)最小系統(tǒng)的駐留程序，即控制逆變器的程序，程序流程框圖見附圖2。

三、大容量儲能電容維持30ms以上時間的供電，其方法是由220V整流器1向儲能電容2充電，以PFM方式（脈沖頻率調(diào)制）向逆變器供電，因電容2上的電壓高于逆變器工作電壓100V左右，故可在斷電時維持30ms以上供電時間。

有關(guān)電容2的數(shù)值計算如下：

設(shè)備額定輸出????1000VA????效率85％

外電源最低有效值：（設(shè)外電源波動為±15％）

E_m＝220V×（1－0.15）＝187V

整流輸出平均直流電壓

E_d＝1.2E_m＝1.2×187＝224.4V

（當(dāng)WCR_L＞15 R_i／R_L＜5％時E_d與E_m間的近似關(guān)系，其中W為220V電源頻率，C＝C₀濾波電容，R_L為負(fù)載等效電阻，R_i為整流器內(nèi)阻）

等效負(fù)載電阻

R_L＝E²_d／（P₀／n）＝224.4／（1000／0.85）＝42.8Ω

選取整流等效內(nèi)阻

R_i＝1Ω（主要為整流管正向壓降）

逆變器工作電壓

E₀＝150V_－

當(dāng)保持時間T_H要求為

T_H＝30ms

則：

取C₀＝2500μf

核標(biāo) WCR_L＝100π×2500×10^－6×42.8＝33.6（＞15）

滿足 E_d＝1.2E_m條件

采用本實用新型，不僅電路簡單，而且可靠性高、成本低。例如現(xiàn)在1KVA容量的不停電電原設(shè)備市場參考價為7000元，使用本實用新型生產(chǎn)的同容量不停電電源設(shè)備成本估算將低于1000元。