专利名称：电源接续器的制作方法
技术领域：
本发明属于不间断电源，特别涉及一种电源接续器。
目前现有技术与本发明最接近的现有实用技术典型例子有可与中、小功率设备匹配的在线式长延时不停电电源简称UPS，还有可与大功率设备或中、小功率设备群匹配的逆变式不停电电源简称逆变器。这两种电源虽然属于成熟技术产品广泛应用，但是存在如下不足之处1.储能装置易损这两种电源采用单电池串联成高压电池组，以期易于实现直/交流转换，然而无可避免的造成单只电池不平衡损害，影响整机无故障运行时间，这两种电源为了保证外供电切断时，输出端能连续延时供电----通常称为“0”秒切换，普遍将电池组长接在供电工作电路中，造成电池长期处于浮充状态，更无法避免受电设备频繁开启的浪涌大电流冲击，都加剧对电池的损害。
2.自耗功率大，电磁干扰强这两种电源在交/直流或直/交流变换中使用工频变压器，不可避免造成20％以上较大功率损耗，并且标称功率越小，其自损耗功率比例越大，而标称功率越大，其工频变压器造成的电磁辐射干扰越强。
3.以昂贵费用代价换取长延时这两种电源在外电停供之后的延时输出供电时间长、短，取决于其所配电池组的容量大、小，而升压电池组结构只有大容量电池串联和小容量电池串联成组以后再并联的两种方式实现容量扩充，使用者只能无可选择的以支付昂贵费用为代价换取长延时。
本发明的目的是提供一种电源接续器，克服现有技术的缺点和不足。达到使用方便、普通、廉价、低压、大容量、单只蓄电池做储能装置；不用工频变压器实现低压提升为高压和直/交流转换；建立随机监测外供电和备启状态内供电、自控超快速切换交替供电结构装置，于外电停供时立即启动备启状态内供电，实现不断电平滑直流、连续交流、长延时输出；建立监控蓄电池安全电压、电流阀门值和随时补充备启状态蓄电池正常自放电结构装置，实现低自耗和延长蓄电池寿命的目的。
本发明的优点是“电源接续器”的发明效果可以归结成如下几点1.节约能源因为“电源接续器”不用工频变压器自身耗电仅为10W以下，所以实际输出功率/实际输入功率可以高达96％-99％，等量(标称输入功率1000W以内)相比现有技术仅能做到75％左右水平。
2.性能/价格比高如果将现有技术与本发明在同一使用界面的性能指数设定为a，将现有技术价格指数设定为b，则现有技术的性能/价格比为a/b，而本发明的性能/价格比最低为a/b/2，可以高出一倍以上。
3.供电时间长相对现有技术自耗电能大，本发明自耗电能小而言，外供电能等量时，本发明具备供电时间长优势。
4.低价、简便增容相对现有技术高费用串联电池组后再并联才能实现增加供电延时的方式，本发明因为使用廉价大容量单只蓄电池只要简单并联就能实现增加供电延时的方式而言，本发明具有明显低价、简便增容优势。
5.保证安全本发明控制蓄电池最高充电电压为13.8V，最大充电电流为6A，使蓄电池达不到析氢电位，密闭环境测试PH＝7(中性)，证明有害气体无泄漏，可以保证人身和环境的安全。
6.无故障运行时间长本发明运用前述诸多自控保养措施，以其所有器材中寿命最短的蓄电池寿命时间确定“电源接续器”的无故障运行时间为3年以上，本发明无故障运行时间长。
7.适用性广本发明采用普通的汽车蓄电池，能量储存装置的通用性给使用环境带来极大灵活性。相对现有技术必须在有电网条件使用限制而言，“电源接续器”明显具有扩大到车载、船载、机载、野外作业、偏远地区等无电网条件，而有低电压蓄电池工作条件的非常宽广使用领域的优势。
8.无污染本发明有别于现有技术，不使用工频变压器，也就没有强磁辐射干扰。虽然使用30KC高频变换技术，由于输入、输出端采取限值20KC低通滤波，又是远低于100KC射频的小功率超音频，还有良好接地的铁制机箱屏蔽，所以“电源接续器”具有无污染优点。
本发明的目的是这样实现的一种电源接续器，有蓄电池，其特征为由市电连接滤波器，滤波器连接QD1桥式整流器；滤波器还连接控制器，控制器连接DC/DC转换器；蓄电池连接DC/DC转换器和恒流恒压充电器电路；DC/DC转换器正输出连接过荷检测器，QD1桥式整流器输出的一端连接电容C2、电阻R2、恒流恒压充电器、电容C3的一端、直流/交变电源转换器和DC/DC转换器负输出端再连接输出滤波器为直流高压输出端的一端；直流/交变电源转换器连接低通滤波器作为交变电源输出端；QD1桥式整流器输出的另一端连接电容C1、电阻R1二极管D1和恒流恒压充电器；电容C2另一端连接电容C1另一端、电阻R1另一端连接电阻R2另一端，再连接电容C2另一端和电容C1的另一端和连接恒流恒压充电器；二极管D1另一端连接电阻R3和二极管D2和连接过荷检测器和DC/DC转换器正输出端；电阻R3和二极管D2的另一端连接电容C3另一端。
交流220伏输入的一端接保险F1的一端，交流220伏的另一端接功率热敏电阻PR1的一端；F1的另一端接第一节滤波器L7的①端，L7的②端接电容C41的一端和第二节滤波器L8的①端。功率热敏电阻PR1的另一端接L7的③端，L7的④接电容C42的一端和第二节滤波器L8的③端；L8的②端接QD1桥式整流器的一个交流输入“～”端和QD2的一个交流输入“～”端，L8的④端接QD1桥式整流器的另一个交流输入“～”端和QD2的另一个交流输入“～”端；QD1桥式整流器的输出“+”端接DC/DC转换器及过荷检测器的隔离二极管D1正极和恒流恒压充电器图中电解电容器C1正端、R1R7一端、Q1集电极、保护二极管D3的负端；QD1桥式整流器的输出“-”端接恒流恒压充电器图中电解电容器C2负端、分压电阻R2一端、功率三极管Q2发射极及基极电阻R10一端、激励变压器T2次级⑧端、DC/DC转换器及过荷检测图的C35负端、滤波阻流圈L6④、防浪涌电路电解电容器C3负端、电压调整电路R93和R94的一端和直流输出滤波阻流圈②端；DC/DC转换器及过荷检测图的隔离二极管D1负极接输出滤波阻流圈L6③端、滤波电容C35正端、R3一端、D2负极、功率热敏电阻RW2一端、直流输出滤波阻流圈①端；直流输出滤波阻流圈③端接C48一端和直流输出插座一端，直流输出滤波阻流圈④端按C49一端和直流输出插座另一端，C48和C49另一端及直流输出插座接地端接地。
控制器电路为与QD1桥式整流器并接的交流220伏输入接桥式整流器QD2的两个交流输入端“～”“～”端，QD2输出的“+”端接电阻R31一端，QD2直流输出的“-”端接稳压二极管W5正极、电容C15一端、光电耦合器P2②脚；R31另一端接电阻R32一端、W5负极；R32另一端接电阻R33一端、C15另一端；R33另一端接P2的①脚；P2的④脚接电阻R34一端、二极管D40正极、电阻R41一端、三级管Q26集电极；从D40出发为轴流风机控制电路；D40负极接电阻R35一端；R35另一端接电阻R36一端、三级管Q6基极；Q6集电极接电阻R37一端；R37另一端接电阻R38一端、三级管Q7基极；Q7集电极接电阻R39一端；R39另一端接电阻R40一端、轴流风机插座一端；从电阻R41出发DC/DC转换器及过荷检测器的DC/DC转换器激励电路控制器电路；电阻R41的另一端接电阻R42一端和三级管Q8基极；Q8集电极接电阻R43一端，R43另一端接电阻R44一端和Q9基极；Q9集电极二极管D15电阻R45一端，电阻R45另一端接DC/DC转换器及过荷检测器的DC/DC转换器激励电路变压器T4的初级中心头②端；接三级管Q26集电极一路为蓄电池电压过低保护电路；R46一端接稳压二极管W4负极，W4正极二极管D15正极，二极管D15负极接带施密特输入六反相器74HC14之一IC7-5(11)脚，IC7-5⑩脚接电阻R48一端电阻R48另一端接Q26基极和电阻R49一端；蓄电池12V正极接R34另一端、R44另一端、Q9发射极、R38另一端、Q7发射极、R40另一端、R46另一端；地线接P2的③脚、R42另一端、Q8发射极、R36另一端、Q6发射极、Q26发射极、R49另一端、R47一端、轴流风机插座另一端。
30kHz调宽脉冲发生器PWM-IC4 TL494电源芯片及外围常规元件组成，IC4 TL494片引出脚8接R81、R83和三极管Q20的基极；IC4 TL494片引出脚11接R82、R84和三极管Q21的基极；三极管Q20、Q21发射极连接在一起和接C29正端、D24和D25的正极及二极管D22正极，D22负极接二极管D23正极；Q20集电极接二极管D24负极和激励变压器T4初级①端；Q21集电极接二极管D25负极和激励变压器T4初级③端；激励电路变压器T4的初级中心头②端接控制器电路中电阻R45另一端；激励电路变压器T4的次级④接C30正端和R85一端，R85另一端接D26正极，D26负极和C30负端接R86一端，R86另一端接R87和大功率三极管Q22的基极；激励电路变压器T4的次级⑦接C31正端和R88一端，R88另一端接D27正极，D27负极和C31负端接R89一端，R89另一端接R90和大功率三极管Q23的基极；大功率三极管Q22的集电极接二极管D28负极、二极管D30正极和功率变压器T5初级①端；大功率三极管Q23的集电极接二极管D29负极、二极管D31正极和功率变压器T5初级③端；二极管D30和D31负极连接在一起接R9一端，R9另一端接C33一端和R92一端，R92另一端接C32一端和稳压二极管W6负极，稳压二极管W6正极按稳压二极管W7负极，功率变压器T5初级中心头②端接稳压二极管W7正极、D30和D31的负极、滤波电容器C37正端、电阻R121一端和单刀型减耗继电器的常开接点；减耗继电器刀端接电阻R121另一端、滤波电容器C36正端、蜂鸣器+、继电器驱动保护二极管D41负极、继电器线圈一端和电源输入滤波阻流圈L5一端及所有+12V电源；阻流圈L5另一端接12V蓄电池电源输入四线插座①②端；四线插座③④端接整机所有按地处和接设备机壳；电阻R83和R84另一端、C29另一端、D23负极、激励电路变压器T4的次级⑤⑥端、R87和R90另一端、Q22和Q23发射极、C32另一端、C37和C36负端接地；R81和R82另一端接+12V电源；功率变压器T5的次级④端接二极管D32正极和D34负极，功率变压器T5的次级⑤端接二极管D33正极和D35负极，D32负极和D33负极接输出滤波阻流圈①及电容C34一端，D34正极和D35正极接输出滤波阻流圈②端及电容C34另一端；输出滤波阻流圈③端接隔离二极管D1负极、滤波电容C35正端、R3一端、D2负极、直流输出滤波阻流圈①端、功率热敏电阻RW2一端；功率热敏电阻RW2另一端接输出电压调节电路的稳压二极管W9负极和过荷检测电路的两个取样二极管之一D36正极、R95一端、R96一端；输出滤波阻流圈④端接滤波电容C35负端、C3负端、R93一端、光电耦合器P7②脚、恒流恒压充电电路中QD1“-”端、直流/交变电源转换电路中Q14和Q16发射极及多路电源、整流器及其余部分联接中直流输出滤波阻流圈②端；R3另一端和D2负极接C3正端；输出电压调节电路的稳压二极管W9正极接稳压二极管W8负极，W8正极接R93另一端和R94的一端，R94的另一端接光电耦合器P7①脚；光电耦合器P7④脚接IC4(14)参考电压输出Ref out；光电耦合器P7③脚接IC4(1)脚；(10)(4)。
过荷检测电路的两个取样二极管之一D36负极接另一串联二极管D37正极，R96另一端接光电耦合器P8①脚；二极管D37负极接R95另一端、光电耦合器P8②端、直流/交变电源转换电路中Q15和Q17集电极、整流器及其余部分联接中直流输出滤波阻流圈①端；光电耦合器P8④接+12V线；光电耦合器P8③接R97一端、R98一端、R101一端；R101另一端接R102一端和二极管D58正极，D58负极接R103一端，R103另一端接R104一端、反相器IC7-4⑨脚和复位按钮的一个端子；反相器IC7-4⑧脚接反相器IC7-3⑤脚，反相器IC7-3⑥脚接R104另一端、R105一端、二极管D39正极，二极管D39负极接IC4④脚；R105另一端接R121一端和Q25基极，Q25集电极接蜂鸣器“-”脚；Q25发射极、R121另一端、R97另一端、R102另一端、复位按钮的另一个端子都接地；R98另一端接稳压二极管W10负极和反相器IC7-1③脚，反相器IC7-2④脚接反相器IC7-1①脚，反相器IC7-1②脚接R100一端和减耗继电器驱动三极管Q24基极，Q24集电极接减耗继电器线圈另一端子和二极管D41负极；Q24发射极、R100另一端、稳压二极管W10正极均接地；直流输出滤波阻流圈③端接C48一端和三线输出插座一端；直流输出滤波阻流圈④端接C49一端和三线输出插座另一端；三线输出插座接地端和C48另一端及C49另一端接本设备机壳。
30kHz调宽脉冲发生器PWM系用TL494电源芯片及外围常规元件组成，IC1(8)TL494片内两个输出三极管之一集电极c1引出脚8接R14一端、R12一端和Q3的基极；IC1(11)TL494片内两个输出三极管之一集电极c2引出脚11接R15一端、R13一端和Q4的基极；Q3、Q4发射极连接在一起和按C7正端、D10和D11的正极及二极管D8正极，D8负极接二极管D9正极；Q3集电极接二极管D10负极和激励变压器T2初级①端；Q4集电极接二极管D11负极和激励变压器T4初级④端；激励电路变压器T2的初级中心头②③端接二极管D7负极，二极管D7正极接电阻R12一端；激励电路变压器T2的次级⑤接C5正端和D5正极，D5负极接R5一端，R5另一端和C5负端接R7和R4一端，R4另一端接R6一端和Q1基极，激励电路变压器T2的次级⑦接C6正端和D6正极，D6负极接R9一端，R9另一端和C6负端接R11和R8一端，R8另一端接R10一端和Q2基极；激励电路变压器T2的次级⑥接变压器T2的次级⑨端、R6另一端、Q1发射极、Q2集电极、Q1的保护二极管D3正极、Q2的保护二极管D4负极、R11另一端；Q1集电极接R7另一端、Q1的保护二极管D3负极、QD1桥式整流器的输出“+”端、DC/DC转换器及过荷检测图的隔离二极管D1正极、电阻R1一端、滤波电容C1正端；Q2发射极接激励电路变压器T2的次级⑧端、R10另一端、Q2的保护二极管D4正极、QD1桥式整流器的输出“-”端、电解电容器C2负端、分压电阻R2一端、DC/DC转换器及过荷检测图的C35负端、滤波阻流圈L6④、防浪涌电路电解电容器C3负端、电压调整电路R93和R94的一端、整流器及其余部分联接中直流输出滤波阻流圈②端；激励电路变压器T2的次级⑩端接电容器C4一端，电容器C4另一端接变压器T1初级①端，变压器T1初级②端接滤波电解电容器C1负端、滤波电解电容器C2正端、电阻R1和R2另一端；变压器T1次级③端接双二极管QD3 A1①脚，变压器T1次级⑥端接双二极管QD3 A2③脚；变压器T1次级④⑤端接地；双二极管QD3 K②脚接输出滤波阻流圈L1一端和D14正极；D14负极接滤波电解电容器C11正端、R12另一端、R14和R15另一端和IC1 TL494Vcc；L1另一端接滤波电解电容器C12正端、温度补偿电阻RT1一端、PNP低压三极管Q5发射极、电流信息取样电阻R26和R27一端；电流信息取样电阻R26和R27另一端接蓄电池+12V、D13正极、电阻R28一端；电阻R28一端接温度补偿电阻RT1另一端、C13正端、Q5基极；Q5集电极接电阻R29一端、C14正端、稳压二极管W3负极；稳压二极管W3正极接电阻R30和光电耦合器P1①脚；电压调整支路D13负极接稳压二极管W2负极，稳压二极管W2正极接电阻R25一端、电阻R22一端、D42正极；IC1 TL494①脚接电阻R22另一端和光电耦合器P1③脚；光电耦合器P1④脚接二极管D12和D42负极；D12正极接IC1 TL494参考电压输出(14)脚；电阻R25另一端、光电耦合器P1②脚、电阻R30另一端、电容器C14负极、电阻R25另一端、滤波电解电容器C12负极均接地；蓄电池电压指示电路采用一片四运算放大器集成电路LM324驱动五个不同颜色的发光二极管。
直流/交变电源转换电路在低频推挽脉冲发生器方框中，由74HC14带施密特输入六反相器IC5组成50周方波振荡器；IC5-2③脚接R54一端、电容器C18一端；电容器C18另一端接IC5-1②脚、电容器C16一端；IC5-1①脚接电容器C17一端、电阻R52一端；IC5-4⑨脚接电阻R55、电容器C19一端；电容器C19另一端接电容器C17另一端、IC5-3⑥脚；IC5-3⑥脚接电容器C16另一端、电阻R53一端；电阻R52另一端接电阻R53另一端、电阻R50一端、电阻R51一端；IC5-2④脚接光电耦合器P3②脚，P3①脚接光电耦合器P6②脚，P6①脚接电阻R57，IC5-4⑧脚接光电耦合器P4②脚，P4①脚接光电耦合器P5②脚，P5①脚接电阻R56；功率三极管Q15集电极接功率三极管Q17集电极、电阻R71一端、电阻R69一端、DC/DC转换器及过荷检测图的过荷检测电路的两个取样二极管之一D37负极；功率三极管Q14发射极接功率三极管Q16发射极、电阻R68和R72一端、电阻R66和R70一端、整流器及其余部分联接中QD1桥式整流器的输出“-”端、多路电源变压器T3次级⑨端；三极管Q10发射极接功率三极管Q15基极，三极管Q11发射极接功率三极管Q14基极，三极管Q12发射极接功率三极管Q17基极，三极管Q13发射极接功率三极管Q16基极；光电耦合器P3③脚接三极管Q10基极，光电耦合器P4③脚接三极管Q11基极，光电耦合器P5③脚接三极管Q12基极，光电耦合器P6③脚接三极管Q13基极；光电耦合器P3④脚接三极管Q10集电极、电感L2一端、电解电容器C22正端，光电耦合器P4④脚接三极管Q11集电极、电感L4一端、电解电容器C24正端、光电耦合器P6④脚、三极管Q13集电极，光电耦合器P5④脚接三极管Q12集电极、电感L3一端、电解电容器C23正端；功率三极管Q15发射极接功率三极管Q14集电极、电阻R71另一端、电阻R67另一端、电阻R72另一端、多路电源变压器T3次级⑤端、电解电容器C24负端、交变方波输出插座一端，功率三极管Q17发射极接功率三极管Q16集电极、电阻R69另一端、电阻R65另一端、电阻R70另一端、多路电源变压器T3次级⑦端、电解电容器C23负端、交变方波输出插座另一端；多路电源方框中，由74HC14带施密特输入六反相器IC6组成30kHz方波振荡器；多路电源变压器T3次级④端接二极管D19一端，二极管D19另一端接电感L2另一端；多路电源变压器T3次级⑥端接二极管D20一端，二极管D20另一端接电感L3另一端；多路电源变压器T3次级⑧端接二极管D21一端，二极管D21另一端接电感L4另一端；IC6-1②脚接电容器C20一端、IC6-3⑤脚；IC6-1①脚接电容器C21一端、电阻R60一端；IC6-2③脚接电阻R61、电容器C20另一端；电容器C21另一端接IC6-2④脚；IC6-3⑥脚接IC6-4⑨脚、电阻R62一端；IC6-4⑧脚接电阻R63一端；电阻R62另一端接三极管Q18基极，电阻R63另一端接三极管Q19基极；三极管Q18集电极接多路电源变压器T3初级①端和保护二极管D17负极，三极管Q19集电极接多路电源变压器T3初级③端和保护二极管D18负极；多路电源变压器T3初级中心头①端按电阻R64一端，电阻R64另一端接+12V；电阻R60另一端接电阻R61另一端、电阻R58一端、电阻R59一端；电阻R50另一端接电阻R58另一端、电阻R56另一端、电阻R57另一端、电阻R107一端、电解电容器C38正端、稳压二极管W1负极；电阻R107另一端接+12V。
以下结合
实施例图1是电源接续器电路原理图
图2是电源接续器控制器电路原理图图3是电源接续器DC/DC转换器、过荷检测器电路原理图图4是电源接续器恒流恒压充电器电路原理图图5是电源接续器直流/交流变电源转换器电路原理图“电源接续器”的动作原理、内部结构、部件使用方法组成其整体发明。其内部结构有蓄电池；整流器；过荷检测器；控制器；恒流恒压充电器；DC/DC转换器；直流/交变电源转换器共七大关键部分组成。
以下仅就“电源接续器”七大关键部分涉及动作原理和部件使用方法，分别说明1.蓄电池“电源接续器”使用低电压12V或以上、大容量100Ah或以上、寿命较长、价格低廉、单只普通汽车用干式铅酸蓄电池做内储能装置的方法是发明。完全克服现有技术的电池串联易损、造价偏高、昂贵费用换取长延时问题。
2.整流器“电源接续器”利用外供交流电通过整流器输出直流280V给装置开关电源的设备直接供电的节能使用方法是发明。完全区别于一律交流输出的现有技术，在有外供电时，对可以接受直流供电的设备节省一次供电电源的直/交流换能损耗。
3.过荷检测器“电源接续器”利用过荷检测信号能够做到无触点瞬时完全切断输出，立即彻底保证安全的方法是发明。区别于仅仅报警或通过继电器断开输出的现有技术。
4.控制器“电源接续器”的核心部分——控制器的实现方法、控制内容是发明。具体如下①.监视有外供电信息，控制除整流器、直/交变换器、控制器工作外，保证其余部分处于极低自耗能的备启状态。
②.利用外供交流高电压的“0”位测试，产生切换控制内/外交替供电的启/停信号给直流转换器，保证在40μS超快速响应时间内实现交替切换供电，不影响交流输出端的连续输出和直流输出端的平滑输出。
③.利用切换交替供电的启/停信号，控制外供电时减速运行的散热风扇全速运行，保证刚刚启动内供电的大功率器件安全工作。
④.监视蓄电池因为内供电放电而致电压下降至12V——11.7V时，控制强行切断直流转换器工作，保证蓄电池无过放电现象，实现蓄电池寿命延长。以上所述与现有技术的重要区别在于现有技术在有外供电时，蓄电池组仍然处于长接浮充工作状态，以此方法实现切断外供电时保证输出端交流连续输出，却不能做到真正的外/内供电交替切换，所以多麽高性能的电池用在这个位置，也无法避免大大低于其正常标称寿命的易损问题发生。
总之，本发明内全新的动作原理发明、使用方法发明、使用位置发明和其他常规技术配合使用都依靠控制器的协调控制功能发明得以保证实现“电源接续器”整体效能的发明。
5.恒流恒压充电器“电源接续器”中对内储能装置——汽车用普通蓄电池，采取自控监视安全阀门值限制恒流、恒压充电措施，保证蓄电池在其极限值内的安全值范围里工作。此种对决定“电源接续器”无故障运行寿命的关键部件——低压大容量蓄电池使用可以延长寿命的恒流恒压充电器保护措施的方法是对现有技术的改进。现有技术大都采用过载、过流、过压保护措施。“电源接续器”与其根本的不同是一个在安全线里；一个冲过安全线。
6.直流转换器将低压大容量蓄电池的12V或以上大电流直流低压，运用开关电路达到高频提升，大幅度升压至直流240V-280V，可供交替切换后直流输出端平滑延时输出，还可供直/交变换器保证交替切换后交流输出端连续延时输出的方法是发明。
“电源接续器”的直流转换器第一作用是直流低压提升为高压，避免电池串联易损问题。第二作用是连接在直/交变换器后面，受控制器的启/停控制，输出/停止蓄电池供电，以电子开关方式避免电池在工作电路长接浮充易损问题。现有技术没有直流输出是第一区别；串联高压电池组直接逆变器不能完全、真正实现外/内交替切换供电工作是第二区别。
7.直流/交变电源转换器“电源接续器”运用调宽、调频技术实现外/内供电高压直流变换为交流高压在输出端向外正常供电。这种不用工频变压器的、极大提高能源利用率的、有别于现有技术的方法是发明。“电源接续器”的位置关系、联接关系、动作原理通过以下电源接续器电路原理图1-5予以准确、详细表述电源接续器的特点之一就是市电经过整流滤波和隔离处理后直接输出直流高电压。这个设计思想使常时(市电供应状态)电源接续器耗电很小，从而强有力的保障了应用此设备的现场安全。而且大量使用其节电数额也是相当可观的，符合“绿色产品”的原则。市电经过继电器接点闭合接入，经电源保险F1和功率热敏电阻PR1及两级滤波L7、C41、C42和L8、C46、C47到达桥式整流器QD1，经过整流器整流和电容C1、C2滤波、D1隔离二极管、输出滤波器L9、C48、C49到达输出端。由R3、D2、C3组成冲击电流抑制器抑制。冲击电流。直接连接在整流器输出上的为蓄电池的恒压恒流充电器平时仅对蓄电池的自放电做补充。在整流器和输出之间还串入一个过荷检测器。电路控制本设备中的DC/DC转换器不致因过荷发生损坏。交变电源转换器连接在过荷检测器电路后边，表示交变电源输出所需直流电流和直流高。电压输出电流之和为一固定数量。交变电源转换器因不采用工频变压器所以在空载时是没有任何损耗的。
电源接续器电路原理图(一)在经过滤波后的单相交流电源线路上还并接着控制器电路，它监测市电的有无来控制DC/DC转换器的工作与否。从上述电路可看到在有市电供电时DC/DC转换器也可同时工作，设计选择了更节电更安全的交替工作方式。电源接续器-整流器及其余部分联接高速切换220伏市电的正弦波经过桥式整流器材QD2变为通角θ＝90°重复频率100周的单向正弦脉冲，其幅度约300伏。经过R31、W5削波器变成连续的单向梯形脉冲。其上边之间的裂口占时仅为约104μs，使用低通滤波器R32、C15滤去这个倒三角形间隙，再经R33加到光电藕合器P2上。一般光电藕合器的数据传输速率DataRate≥10kbit/s，所以从电压消失到光电藕合器关闭基本上由低通滤波器的时间常数来决定，它的快慢决定外部市电与内部蓄电池交替工作的切换速度与切换效果。设计为40μs。光电藕合器P2的三极管部分在市电停电时关闭，其集电极的高电压通过R41、R42分压使Q8导通，又通过R43、R44分压使Q9导通，12V电源通过Q9、R45加到DC/DC转换器的激励电路部分使DC/DC转换器将12V直流电源转换为240～280V直流电源输出。这一过程为动态切换过程。光电藕合器P2的三极管部分集电极的高电压另一支路通过D40、R35、R36分压使Q6导通，又通过R37、R38分压使Q7导通，12V电源通过Q7、R39加到DC/DC转换器两只功率管强制风冷的轴流风机插座上，12V电源还通过R40加到轴流风机插座上。这样有市电时Q7关闭12V电源还通过R40加到轴流风机，使轴流风机低速运转，使散热片上充电器的两只功率管和一只整流管良好散热。在市电停电时，12V电源通过Q7、R39和R40两个途径加到轴流风机，使轴流风机在额定电压下运转。因为DC/DC转换器两只功率管耗散功率比充电器的两只功率管和一只整流管耗散功率大的多。
电池电压过低保护DC/DC转换器将12V直流电源转换为240～280V直流电源，随着市电停电时间的延长蓄电池端电压逐渐下降。为延长蓄电池寿命，使蓄电池处于良好循环工作状态，在市电停电蓄电池端电压逐渐下降到一定值时(12V±0.1V)，电池电压过低保护电路动作停止DC/DC转换器的工作。12V直流电源经W4稳压二极管降压、D15二极管温度补偿、R46R47分压加在有施密特输入的反相器IC7-5输入端。反相器IC7-5的输出经R48、R49分压加在与光电藕合器P2的三极管部分集电极并接的三极管Q26基极。当蓄电池端电压逐渐下降到一定值时，反相器IC7-5的输出高电平使Q26导通将光电藕合器P2的三极管部分集电极嵌在低电位，从而使DC/DC转换器停止工作。
采用12V单只蓄电池电源提升至240～280V直流为本设计特殊之处C37 Q25 R98器T5升压，四个二极管D32～D35整流滤波产生240V R121复位R105 IC7-3 IC7-4R103D88 R101 30kHz调宽脉冲经功率管Q22、Q23放大，经变压～280V直流。R106，R10，2R97，W10，D36、D37和R95检出与输出电流相对应的电压信号D41，经光电藕合器P8隔离、R101和R102分压、D58二极管C36，R99，IC7-1，IC7-2管和电阻R103隔*离触发由IC7-4、IC7-3组成的双稳态电路，产生的过荷信号经D39送到30kHz调宽脉冲发生器Q24 R100电路，使30kHz调宽脉冲发生器停止工作。其恢复工作则直流输出需人工按动“复位”按钮。这个信号还经R105 R106的宾分压驱动Q25使“蜂鸣器”发出告警声响。L5光电藕合器P8输出另一路则经R98、W10稳压二极管保护、有施密特输入的反相器IC7-2、IC7-1变缓变为跳变，通过R99和R100分压使Q24导通驱动继电器吸合，将功率管供电线路中串接12V蓄电池电源输入插座的R121电阻短路。R121的作用是减低大功率三极管在停电期间电源接续器空载情况的损耗。IC4为TL494。
恒压控制这里不再叙述。其对蓄电池的充电电流经R26 R27产生电压降，三极管Q5逐渐导通到一定值时稳压二极管W3呈固定压降，同样具备D13，Q5，C13，FR1-定电压条件时光电藕合器P1三极管部分导通，而P1三极管部分的导D12，W3通使30kHz调宽脉冲的参照分压电阻上臂R22被光电藕合器P1三极管R29部分并联，从而使参照点电压上升输出下降。这样实现充电电流的恒流控P1，R30，C14，C12制。IC4为TL494交流输入。
权利要求1.一种电源接续器，有蓄电池，其特征为由市电连接滤波器，滤波器连接QD1桥式整流器；滤波器还连接控制器，控制器连接DC/DC转换器；蓄电池连接DC/DC转换器和恒流恒压充电器电路；DC/DC转换器正输出连接过荷检测器，QD1桥式整流器输出的一端连接电容C2、电阻R2、恒流恒压充电器、电容C3的一端、直流/交变电源转换器和DC/DC转换器负输出端再连接输出滤波器为直流高压输出端的一端；直流/交变电源转换器连接低通滤波器作为交变电源输出端；QD1桥式整流器输出的另一端连接电容C1、电阻R1二极管D1和恒流恒压充电器；电容C2另一端连接电容C1另一端、电阻R1另一端连接电阻R2另一端，再连接电容C2另一端和电容C1的另一端和连接恒流恒压充电器；二极管D1另一端连接电阻R3和二极管D2和连接过荷检测器和DC/DC转换器正输出端；电阻R3和二极管D2的另一端连接电容C3另一端。
2.根据权利要求1所述的电源接续器，其特征为交流220伏输入的一端按保险F1的一端，交流220伏的另一端接功率热敏电阻PR1的一端；F1的另一端接第一节滤波器L7的①端，L7的②端接电容C41的一端和第二节滤波器L8的①端。功率热敏电阻PR1的另一端接L7的③端，L7的④接电容C42的一端和第二节滤波器L8的③端；L8的②端接QD1桥式整流器的一个交流输入“～”端和QD2的一个交流输入“～”端，L8的④端接QD1桥式整流器的另一个交流输入“～”端和QD2的另一个交流输入“～”端；QD1桥式整流器的输出“+”端接DC/DC转换器及过荷检测器的隔离二极管D1正极和恒流恒压充电器图中电解电容器C1正端、R1R7一端、Q1集电极、保护二极管D3的负端；QD1桥式整流器的输出“一”端接恒流恒压充电器图中电解电容器C2负端、分压电阻R2一端、功率三极管Q2发射极及基极电阻R10一端、激励变压器T2次级⑧端、DC/DC转换器及过荷检测图的C35负端、滤波阻流圈L6④、防浪涌电路电解电容器C3负端、电压调整电路R93和R94的一端和直流输出滤波阻流圈②端；DC/DC转换器及过荷检测图的隔离二极管D1负极接输出滤波阻流圈L6③端、滤波电容C35正端、R3一端、D2负极、功率热敏电阻RW2一端、直流输出滤波阻流圈①端；直流输出滤波阻流圈③端接C48一端和直流输出插座一端，直流输出滤波阻流圈④端接C49一端和直流输出插座另一端，C48和C49另一端及直流输出插座接地端接地。
3.根据权利要求1所述的电源接续器，其特征为控制器电路为与QD1桥式整流器并接的交流220伏输入接桥式整流器QD2的两个交流输入端“～”“～”端，QD2输出的“+”端接电阻R31一端，QD2直流输出的“一”端接稳压二极管W5正极、电容C15一端、光电耦合器P2②脚；R31另一端接电阻R32一端、W5负极；R32另一端按电阻R33一端、C15另一端；R33另一端接P2的①脚；P2的④脚接电阻R34一端、二极管D40正极、电阻R41一端、三级管Q26集电极；从D40出发为轴流风机控制电路；D40负极接电阻R35一端；R35另一端接电阻R36一端、三级管Q6基极；Q6集电极接电阻R37一端；R37另一端接电阻R38一端、三级管Q7基极；Q7集电极接电阻R39一端；R39另一端接电阻R40一端、轴流风机插座一端；从电阻R41出发DC/DC转换器及过荷检测器的DC/DC转换器激励电路控制器电路；电阻R41的另一端接电阻R42一端和三级管Q8基极；Q8集电极接电阻R43一端，R43另一端接电阻R44一端和Q9基极；Q9集电极二极管D15电阻R45一端，电阻R45另一端接DC/DC转换器及过荷检测器的DC/DC转换器激励电路变压器T4的初级中心头②端；按三级管Q26集电极一路为蓄电池电压过低保护电路；R46一端按稳压二极管W4负极，W4正极二极管D15正极，二极管D15负极接带施密特输入六反相器74HC14之一IC75-(11)脚，IC7-5⑩脚接电阻R48一端电阻R48另一端接Q26基极和电阻R49一端；蓄电池12V正极按R34另一端、R44另一端、Q9发射极、R38另一端、Q7发射极、R40另一端、R46另一端；地线接P2的③脚、R42另一端、Q8发射极、R36另一端、Q6发射极、Q26发射极、R49另一端、R47一端、轴流风机插座另一端。
4.根据权利要求1所述的电源接续器，其特征为DC/DC转换器部分电路30kHz调宽脉冲发生器PWM-IC4 TL494电源芯片及外围常规元件组成，IC4 TL494片引出脚8接R81、R83和三极管Q20的基极；IC4 TL494片引出脚11接R82、R84和三极管Q21的基极；三极管Q20、Q21发射极连接在一起和接C29正端、D24和D25的正极及二极管D22正极，D22负极接二极管D23正极；Q20集电极接二极管D24负极和激励变压器T4初级①端；Q21集电极接二极管D25负极和激励变压器T4初级③端；激励电路变压器T4的初级中心头②端接控制器电路中电阻R45另一端；激励电路变压器T4的次级④接C30正端和R85一端，R85另一端接D26正极，D26负极和C30负端接R86一端，R86另一端接R87和大功率三极管Q22的基极；激励电路变压器T4的次级⑦接C31正端和R88一端，R88另一端接D27正极，D27负极和C31负端接R89一端，R89另一端接R90和大功率三极管Q23的基极；大功率三极管Q22的集电极接二极管D28负极、二极管D30正极和功率变压器T5初级①端；大功率三极管Q23的集电极接二极管D29负极、二极管D31正极和功率变压器T5初级③端；二极管D30和D31负极连接在一起接R9一端，R9另一端接C33一端和R92一端，R92另一端接C32一端和稳压二极管W6负极，稳压二极管W6正极接稳压二极管W7负极，功率变压器T5初级中心头②端接稳压二极管W7正极、D30和D31的负极、滤波电容器C37正端、电阻R121一端和单刀型减耗继电器的常开接点；减耗继电器刀端接电阻R121另一端、滤波电容器C36正端、蜂鸣器+、继电器驱动保护二极管D41负极、继电器线圈一端和电源输入滤波阻流圈L5一端及所有+12V电源；阻流圈L5另一端接12V蓄电池电源输入四线插座①②端；四线插座③④端接整机所有接地处和接设备机壳；电阻R83和R84另一端、C29另一端、D23负极、激励电路变压器T4的次级⑤⑥端、R87和R90另一端、Q22和Q23发射极、C32另一端、C37和C36负端接地；R81和R82另一端接+12V电源；功率变压器T5的次级④端接二极管D32正极和D34负极，功率变压器T5的次级⑤端接二极管D33正极和D35负极，D32负极和D33负极接输出滤波阻流圈①及电容C34一端，D34正极和D35正极接输出滤波阻流圈②端及电容C34另一端；输出滤波阻流圈③端接隔离二极管D1负极、滤波电容C35正端、R3一端、D2负极、直流输出滤波阻流圈①端、功率热敏电阻RW2一端；功率热敏电阻RW2另一端接输出电压调节电路的稳压二极管W9负极和过荷检测电路的两个取样二极管之一D36正极、R95一端、R96一端；输出滤波阻流圈④端接滤波电容C35负端、C3负端、R93一端、光电耦合器P7②脚、恒流恒压充电电路中QD1“一”端、直流/交变电源转换电路中Q14和Q16发射极及多路电源、整流器及其余部分联接中直流输出滤波阻流圈②端；R3另一端和D2负极接C3正端；输出电压调节电路的稳压二极管W9正极接稳压二极管W8负极，W8正极接R93另一端和R94的一端，R94的另一端接光电耦合器P7①脚；光电耦合器P7④脚接IC4(14)参考电压输出Ref out；光电耦合器P7③脚接IC4(1)脚；(10)(4)。
5.根据权利要求1所述的电源接续器，其特征为过荷检测电路的两个取样二极管之一D36负极接另一串联二极管D37正极，R96另一端接光电耦合器P8①脚；二极管D37负极接R95另一端、光电耦合器P8②端、直流/交变电源转换电路中Q15和Q17集电极、整流器及其余部分联接中直流输出滤波阻流圈①端；光电耦合器P8④接+12V线；光电耦合器P8③接R97一端、R98一端、R101一端；R101另一端接R102一端和二极管D58正极，D58负极接R103一端，R103另一端接R104一端、反相器IC7-4⑨脚和复位按钮的一个端子；反相器IC7-4⑧脚接反相器IC7-3⑤脚，反相器IC7-3⑥脚接R104另一端、R105一端、二极管D39正极，二极管D39负极接IC4④脚；R105另一端接R121一端和Q25基极，Q25集电极接蜂鸣器“-”脚；Q25发射极、R121另一端、R97另一端、R102另一端、复位按钮的另一个端子都接地；R98另一端接稳压二极管W10负极和反相器IC7-1③脚，反相器IC7-2④脚接反相器IC7-1①脚，反相器IC7-1②脚接R100一端和减耗继电器驱动三极管Q24基极，Q24集电极接减耗继电器线圈另一端子和二极管D41负极；Q24发射极、R100另一端、稳压二极管W10正极均接地；直流输出滤波阻流圈③端接C48一端和三线输出插座一端；直流输出滤波阻流圈④端接C49一端和三线输出插座另一端；三线输出插座接地端和C48另一端及C49另一端接本设备机壳。
6.根据权利要求1所述的电源接续器，其特征为恒流恒压充电电路30kHz调宽脉冲发生器PWM系用TL494电源芯片及外围常规元件组成，IC1(8)TL494片内两个输出三极管之一集电极c1引出脚8接R14一端、R12一端和Q3的基极；IC1(11)TL494片内两个输出三极管之一集电极c2引出脚11接R15一端、R13一端和Q4的基极；Q3、Q4发射极连接在一起和接C7正端、D10和D11的正极及二极管D8正极，D8负极接二极管D9正极；Q3集电极接二极管D10负极和激励变压器T2初级①端；Q4集电极接二极管D11负极和激励变压器T4初级④端；激励电路变压器T2的初级中心头②③端接二极管D7负极，二极管D7正极接电阻R12一端；激励电路变压器T2的次级⑤接C5正端和D5正极，D5负极接R5一端，R5另一端和C5负端接R7和R4一端，R4另一端接R6一端和Q1基极，激励电路变压器T2的次级⑦接C6正端和D6正极，D6负极接R9一端，R9另一端和C6负端接R11和R8一端，R8另一端接R10一端和Q2基极；激励电路变压器T2的次级⑥接变压器T2的次级⑨端、R6另一端、Q1发射极、Q2集电极、Q1的保护二极管D3正极、Q2的保护二极管D4负极、R11另一端；Q1集电极接R7另一端、Q1的保护二极管D3负极、QD1桥式整流器的输出“+”端、DC/DC转换器及过荷检测图的隔离二极管D1正极、电阻R1一端、滤波电容C1正端；Q2发射极接激励电路变压器T2的次级⑧端、R10另一端、Q2的保护二极管D4正极、QD1桥式整流器的输出“-”端、电解电容器C2负端、分压电阻R2一端、DC/DC转换器及过荷检测图的C35负端、滤波阻流圈L6④、防浪涌电路电解电容器C3负端、电压调整电路R93和R94的一端、整流器及其余部分联接中直流输出滤波阻流圈②端；激励电路变压器T2的次级⑩端接电容器C4一端，电容器C4另一端接变压器T1初级①端，变压器T1初级②端接滤波电解电容器C1负端、滤波电解电容器C2正端、电阻R1和R2另一端；变压器T1次级③端接双二极管QD3A1①脚，变压器T1次级⑥端接双二极管QD3 A2③脚；变压器T1次级④⑤端接地；双二极管QD3 K②脚接输出滤波阻流圈L1一端和D14正极；D14负极接滤波电解电容器C11正端、R12另一端、R14和R15另一端和IC1 TL494 Vcc；L1另一端接滤波电解电容器C12正端、温度补偿电阻RT1一端、PNP低压三极管Q5发射极、电流信息取样电阻R26和R27一端；电流信息取样电阻R26和R27另一端接蓄电池+12V、D13正极、电阻R28一端；电阻R28一端接温度补偿电阻RT1另一端、C13正端、Q5基极；Q5集电极接电阻R29一端、C14正端、稳压二极管W3负极；稳压二极管W3正极接电阻R30和光电耦合器P1①脚；电压调整支路D13负极接稳压二极管W2负极，稳压二极管W2正极接电阻R25一端、电阻R22一端、D42正极；IC1 TL494①脚接电阻R22另一端和光电耦合器P1③脚；光电耦合器P1④脚接二极管D12和D42负极；D12正极接IC1 TL494参考电压输出(14)脚；电阻R25另一端、光电耦合器P1②脚、电阻R30另一端、电容器C14负极、电阻R25另一端、滤波电解电容器C12负极均接地；蓄电池电压指示电路采用一片四运算放大器集成电路LM324驱动五个不同颜色的发光二极管。
7.根据权利要求1所述的电源接续器，其特征为直流/交变电源转换电路在低频推挽脉冲发生器方框中，由74HC14带施密特输入六反相器IC5组成50周方波振荡器；IC5-2③脚接R54一端、电容器C18一端；电容器C18另一端接IC5-1②脚、电容器C16一端；IC5-1①脚接电容器C17一端、电阻R52一端；IC5-4⑨脚接电阻R55、电容器C19一端；电容器C19另一端接电容器C17另一端、IC5-3⑥脚；IC5-3⑤脚接电容器C16另一端、电阻R53一端；电阻R52另一端接电阻R53另一端、电阻R50一端、电阻R51一端；IC5-2④脚接光电耦合器P3②脚，P3①脚接光电耦合器P6②脚，P6①脚接电阻R57，IC5-4⑧脚接光电耦合器P4②脚，P4①脚接光电耦合器P5②脚，P5①脚接电阻R56；功率三极管Q15集电极接功率三极管Q17集电极、电阻R71一端、电阻R69一端、DC/DC转换器及过荷检测图的过荷检测电路的两个取样二极管之一D37负极；功率三极管Q14发射极接功率三极管Q16发射极、电阻R68和R72一端、电阻R66和R70一端、整流器及其余部分联接中QD1桥式整流器的输出“-”端、多路电源变压器T3次级⑨端；三极管Q10发射极接功率三极管Q15基极，三极管Q11发射极接功率三极管Q14基极，三极管Q12发射极接功率三极管Q17基极，三极管Q13发射极按功率三极管Q16基极；光电耦合器P3③脚接三极管Q10基极，光电耦合器P4③脚接三极管Q11基极，光电耦合器P5③脚接三极管Q12基极，光电耦合器P6③脚接三极管Q13基极；光电耦合器P3④脚接三极管Q10集电极、电感L2一端、电解电容器C22正端，光电耦合器P4④脚接三极管Q11集电极、电感L4一端、电解电容器C24正端、光电耦合器P6④脚、三极管Q13集电极，光电耦合器P5④脚接三极管Q12集电极、电感L3一端、电解电容器C23正端；功率三极管Q15发射极按功率三极管Q14集电极、电阻R71另一端、电阻R67另一端、电阻R72另一端、多路电源变压器T3次级⑤端、电解电容器C24负端、交变方波输出插座一端，功率三极管Q17发射极接功率三极管Q16集电极、电阻R69另一端、电阻R65另一端、电阻R70另一端、多路电源变压器T3次级⑦端、电解电容器C23负端、交变方波输出插座另一端；多路电源方框中，由74HC14带施密特输入六反相器IC6组成30kHz方波振荡器；多路电源变压器T3次级④端接二极管D19一端，二极管D19另一端接电感L2另一端；多路电源变压器T3次级⑥端接二极管D20一端，二极管D20另一端接电感L3另一端；多路电源变压器T3次级⑧端接二极管D21一端，二极管D21另一端接电感L4另一端；IC6-1②脚接电容器C20一端、IC6-3⑤脚；IC6-1①脚接电容器C21一端、电阻R60一端；IC6-2③脚接电阻R61、电容器C20另一端；电容器C21另一端接IC6-2④脚；IC6-3⑥脚接IC6-4⑨脚、电阻R62一端；IC6-4⑧脚接电阻R63一端；电阻R62另一端接三极管Q18基极，电阻R63另一端接三极管Q19基极；三极管Q18集电极接多路电源变压器T3初级①端和保护二极管D17负极，三极管Q19集电极接多路电源变压器T3初级③端和保护二极管D18负极；多路电源变压器T3初级中心头①端接电阻R64一端，电阻R64另一端接+12V；电阻R60另一端接电阻R61另一端、电阻R58一端、电阻R59一端；电阻R50另一端接电阻R58另一端、电阻R56另一端、电阻R57另一端、电阻R107一端、电解电容器C38正端、稳压二极管W1负极；电阻R107另一端接+12V。
专利摘要一种电源接续器，市电连接滤波器、桥式整流器和控制器，再连接DC/DC转换器；蓄电池连接DC/DC转换器和恒流恒压充电器电路；DC/DC转换器正输出连接过荷检测器，QD1桥式整流器输出连接恒流恒压充电器、直流/交变电源转换器和DC/DC转换器负输出端再连接输出滤波器为直流高压输出端的一端；直流/交变电源转换器连接低通滤波器作为交变电源输出端；桥式整流器输出的另一端连接恒流恒压充电器等；优点节约能源，性能/价格比高，供电时间长，低价、简便增容，保证安全，无故障运行时间长，适用性广，无污染。
文档编号H02J7/00GK2476128SQ0120591
公开日2002年2月6日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者韩章乾 申请人:韩章乾, 王宏志, 韩立娟, 王鹏