专利名称：高效不间断电源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高效不间断电源电路，尤其是集功率因数校正、高效 三阶逆变、电池组充电为一体的不间断电源电i 各。
背景技术：
随着电源技术的发展与应用，对电源的绿色、环保等性能要求越来越高。 要提高电源的绿色、环保等性能，首先要解决的是提高电源的功率因数、效率。 功率因数校正电路以有源功率因数校正电路性能优于无源功率因数校正电路。 三阶逆变电路技术的出现大大提高了变换效率。传统的不间断电源中单独配置 的电池组充电器一^^艮难满足大容量电池组充电的需求，增大充电器的输出容 量，又导致了成本的增加。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种功率因数校正性能好，效率高， 可直接给电池组充电的不间断电源电路。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是 一种高效不间断电源 电路，包括输入滤波电路、功率因数校正电路、逆变电路、输出滤波电路，其 中输入滤波电路的输出端接功率因数校正电路的输入端，功率因数校正电路的 输出端接逆变电路的输入端，逆变电路的输出端接输出滤波电3各的输入端。 所述输入滤波电路为由电容C1、 C2、电感L1组成的"丌"型LC滤波电路。 所述功率因数校正电路由电感L2、整流桥D1、调整管Q2、 二极管D2、 D3、 电容E1、 E2组成，其中输入滤波电路的输出端一端经电感L2接整流桥D1输入 端1端，另 一端接整流桥Dl的3端，整流桥Dl的直流输出2端接开关管Q2的 漏极，同时接二极管D2的正极，整流桥D1的直流输出4端接开关管Q2的源极， 同时接二极管D3的负极；电容El 、 E2串联，El的正极接二极管D2的负极，同
3时接S3， El的负极与E2的正极相连，同时接S4， E2的负极接二极管D3的正 极，同时接S5，其中S3、 S4、 S5分别为电池组的正极、电池组中间节点、负极。
所述逆变电路由调制管Ql、 Q3-Q5、 二极管D4、 D5组成，功率因数校正电 路的S3、 S5分别接到开关管Q1的漏极和开关管Q5的源极，开关管Q1、 Q3 - Q5 顺向串联，Ql的源极接Q3的漏极，Q3的源极接Q4的漏极，Q4的源极接Q5的 漏极，二极管D4、 D5顺向串联，D4的负极接Q1、 Q3的节点，D5的正极接Q4、 Q5的节点，Q3、 Q4的节点和D4、 D5的节点为逆变电路的输出端。
所述输出滤波电路为由电感L3、电容C3组成的LC滤波电路。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于本实用新型融合了三电平有源 功率因数校正电路、三阶高效逆变电路、 一体化电池组充电电路，适用于大功 率不间断电源系统，实现高功率因数、高效率、高可靠性。电路简单、功能完 善、实用性强。
图1为本实用新型原理框图2为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述
如图1所示，本实用新型包括输入滤波电路、功率因数校正电路、逆变电 路、输出滤波电路，其中输入滤波电路的输出端接功率因凄t校正电路的输入端， 功率因数校正电路的输出端接逆变电路的输入端，逆变电路的输出端接输出滤 波电路的输入端。
如图2所示，所述输入滤波电路为由电容Cl、 C2、电感Ll组成的"7T" 型LC滤波电路，市电输入电源中携带有电网内的多次谐波，对不间断电源的正 常运行有严重的影响，同时高频不间断电源工作中也会产生大量的干扰反馈进 电网，带来电网的污染。该输入滤波电路能有效阻断这种双向的干扰，达到电 源与电网的安全。所述功率因数校正电路由电感L2、整流桥D1、调整管Q2、 二极管D2、 D3、 电容E1、 E2组成，其中输入滤波电路的输出端一端经电感L2接整流桥D1输入 端1端，另一端接整流桥D1的3端，整流桥D1的直流输出2端接开关管Q2的 漏极，同时接二极管D2的正极，整流桥D1的直流输出4端接开关管Q2的源极， 同时接二极管D3的负极；电容E1、 E2串联，El的正极接二极管D2的负极，同 时接S3， El的负极与E2的正极相连，同时接S4， E2的负极接二极管D3的正 极，同时接S5，其中S3、 S4、 S5分别为电池组的正极、电池组中间节点、负极。 经过输入滤波电路后的市电电源整流成直流后，经过三电平有源功率因数调制 电路，输出以零线为基准点的正负电压，作为电池组的充电电源，同时将该正 负电压送往逆变电路。不用为电池组单独配置充电器，在允许的条件下，整个 有源功率因数校正电路的输出都可以作为电池组的充电，保证了大容量电池组 的充电效果。
所述逆变电路由调制管Ql、 Q3-Q5、 二极管D4、 D5组成，功率因数校正电 路的S3、 S5分别接到开关管Ql的漏极和开关管Q5的源极，开关管Ql、 Q3 - Q5 顺向串联，Ql的源极接Q3的漏极，Q3的源极接Q4的漏极，Q4的源极接Q5的 漏极，二极管D4、 D5顺向串联，D4的负极接Q1、 Q3的节点，D5的正极接Q4、 Q5的节点，Q3、 Q4的节点和D4、 D5的节点为逆变电路的输出端。功率因数校 正电路输出的正负电压以零线为基准进行全波三阶逆变调制，高频调制电路以 预设输出频率为载波，将正负电压调制成高频脉冲调幅波形，送到输出滤波电 路。
所述输出滤波电路为由电感L3、电容C3组成的LC滤波电路。逆变电路送 来的高频脉沖调幅波形经过LC滤波电路整形为稳定的交流输出电源，低通滤波 保证了逆变电路产生的高频干扰波形不能通过输出滤波电路进入到后级用电设 备，保证用电设备的安全。
工作原理
市电输入电源中携带有电网内的多次谐波，对不间断电源的正常运行有严重的影响，同时高频不间断电源工作中也会产生大量的干扰反馈进电网，带来 电网的污染。输入滤波电路阻断了电源与电网之间的互相干扰，保证了两者的 安全。
经过输入滤波电路后的纯净市电电源经过整流桥整流为直流电源，经过功 率因数校正电路变换成正负双向可调的正负直流电源，正负直流电源的中点可 直接接到市电零线，成为以零线为零点的正负直流电源。该正负直流电源作为 逆变电路的调制电源，同时又是电池组的充电电源。在不间断电源外接大容量 的电池组时，不间断电源的整机有源功率因数校正电路的输出功率都可以作为 充电功率，保证电池组的后背时间，没有必要单独配置充电器，大大降低了成 本。
功率因数校正电路输出的正负直流电源作为逆变电路的调制电源，由四支 开关管组成的全波三阶逆变调制电路把正负直流电源调制成为以零线为基准、
以预设输出频率为载波的高频脉冲调幅波形，经过LC低通滤波器整形滤波，输 出预设频率的纯净交流电源。
权利要求1、一种高效不间断电源电路，其特征在于包括输入滤波电路、功率因数校正电路、逆变电路、输出滤波电路，其中输入滤波电路的输出端接功率因数校正电路的输入端，功率因数校正电路的输出端接逆变电路的输入端，逆变电路的输出端接输出滤波电路的输入端。
2、 根据权利要求1所述的高效不间断电源电路，其特征在于所述输入滤波 电路为由电容C1、 C2、电感L1组成的"7T"型LC滤波电路。
3、 根据权利要求1所述的高效不间断电源电路，其特征在于所述功率因数 校正电路由电感L2、整流桥D1、调整管Q2、 二极管D2、 D3、电容E1、 E2组成， 其中输入滤波电路的输出端一端经电感L2 4妄整流桥Dl输入端1端，另一端接 整流桥Dl的3端，整流桥Dl的直流输出2端接开关管Q2的漏极，同时接二极 管D2的正极，整流桥D1的直流输出4端接开关管Q2的源极，同时接二极管D3 的负极；电容El、 E2串耳关，El的正极接二极管D2的负极，同时接S3， El的负 极与E2的正极相连，同时接S4， E2的负极接二极管D3的正极，同时接S5，其 中S3、 S4、 S5分别为电池组的正极、电池组中间节点、负才及。
4、 根据权利要求l所述的高效不间断电源电路，其特征在于所述逆变电路 由调制管Q1、 Q3-Q5、 二极管D4、 D5组成，功率因数校正电路的S3、 S5分别 接到开关管Ql的漏极和开关管Q5的源极，开关管Q1、 Q3-Q5顺向串联，Ql的 源极接Q3的漏极，Q3的源极接Q4的漏极，Q4的源极接Q5的漏极，二极管D4、 D5顺向串联，D4的负极接Q1、 Q3的节点，D5的正极接Q4、 Q5的节点，Q3、 Q4 的节点和D4、 D5的节点为逆变电路的输出端。
5、 根据权利要求l所述的高效不间断电源电路，其特征在于所述输出滤波 电路为由电感L3、电容C3组成的LC滤波电3各。
专利摘要本实用新型公开了一种高效不间断电源电路，包括输入滤波电路、功率因数校正电路、逆变电路、输出滤波电路。其中输入滤波电路的输出端接功率因数校正电路的输入端，功率因数校正电路的输出端接逆变电路的输入端，逆变电路的输出端接输出滤波电路的输入端。本实用新型适用于大功率不间断电源电路，实现高功率因数、高效率、高可靠性。电路简单、功能完善、实用性强。
文档编号H02M7/48GK201369680SQ200920101858
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者李文志, 王建华, 伟 邢 申请人:河北实华科技有限公司