备用电源的制作方法

文档序号:11343349阅读:920来源:国知局

本实用新型涉及配电领域,尤其涉及一种备用电源。



背景技术:

在建筑电气领域和其它应急供电场合,在交流供电断电时,为了保障电力安全,备用电源起着非常重要的作用。但是现有的备用电源通常电路结构相对复杂,需采用很多元器件和模块化电路;并且现有备用电源结构中,通常需要外接一个隔离变压器来满足一体化电源设计的要求,以上均导致备用电源的体积和重量较大,防电磁干扰能力不强。



技术实现要素:

本实用新型旨在提供一种备用电源,能够有效地减小备用电源的体积和重量,并且能够较好地防止电磁干扰。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种备用电源,包括:谐振变换器B2,变压器T1,整流电路,半桥逆变电路B3;所述谐振变换器B2的输出端连接所述变压器T1的初级,所述变压器T1的次级连接所述整流电路,所述整流电路的输出端连接半桥逆变电路B3的输入端,变压器T1的次级设有中心抽头,整流电路的输出端的正极与中心抽头之间连接有极性电容器C2,整流电路的输出端的负极与中心抽头之间连接有极性电容器C1,中心抽头还连接半桥逆变电路B3,所述半桥逆变电路B3的输出端连接电感器L1的一端,所述电感器L1的另一端连接电容器C3的一端,所述电容器C3的另一端连接中心抽头。

优选地,所述整流电路为全波整流电路。

进一步地,所述备用电源还包括电磁干扰滤波器B1,所述电磁干扰滤波器B1的输出连接谐振变换器B2的输入。

进一步地,所述电磁干扰滤波器B1的输入端串联熔断器F1。

进一步地,所述备用电源还包括:开关S1和开关S2,所述开关S2的一端连接电感器L1的另一端,开关S2的另一端连接开关S1的一端。

进一步地,所述开关S1、开关S2均为电子开关,受控于半桥逆变电路B3的控制芯片。

进一步地,所述半桥逆变电路B3的控制芯片为DSP。

本实用新型提供的备用电源,采用两级链接结构,即将直流输入先通过谐振变换器转化成交流信号后,再通过整流电路转化成直流信号,最后经半桥逆变电路逆变成最终的交流输出。其中,谐振变换器和整流电路之间连接变压器,实现前后两级信号的变压和隔离,有效防止了电磁干扰。采用上述电路连接方式,只需要将信号进行简单地转化、变压和逆变,就能获得最终的交流输出,有效地简化了电路结构,进而减小了备用电源的体积和重量。采用DSP控制芯片,能够自动实现备用电源和交流旁路电路之间的相互切换,提高供电效率。

附图说明

图1为本实用新型备用电源的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本实用新型进行进一步详细说明。

图1为本实用新型所提供的备用电源的电路原理图。该电路包括:谐振变换器B2,变压器T1,整流电路,半桥逆变电路B3。其中,谐振变换器B2用于接收直流输入,并对所述直流输入进行谐振变换,输出初级交流信号。该直流输入可以为110V电压,也可以为220V电压。当直流输入设置为110V时,电压输入范围可以从98V到143V;当直流输入设置为220V时,电压输入范围可以从198V-286V。所述谐振变换器B2优选为高频全桥谐振变换器,该谐振变换器的主电路结构简单,工作效率高(效率大于90%),能简化整个备用电源的电路结构。

所述谐振变换器B2的输出端连接所述变压器T1的初级,所述变压器T1的次级连接所述整流电路,所述整流电路的输出端连接半桥逆变电路B3的输入端,变压器T1的次级设有中心抽头,整流电路的输出端的正极与中心抽头之间连接有极性电容器C2,整流电路的输出端的负极与中心抽头之间连接有极性电容器C1,中心抽头还连接半桥逆变电路B3,所述半桥逆变电路B3的输出端连接电感器L1的一端,所述电感器L1的另一端连接电容器C3的一端,所述电容器C3的另一端连接中心抽头。

经谐振变换器B2所输出的初级交流信号,作为变压器T1的初级电压。变压器T1对所述初级交流信号进行变压,输出次级交流信号;所述整流电路对次级交流信号进行整流,输出一个直流信号,此时,该直流信号为760V的直流电压。半桥逆变电路B3对上述直流信号,即760V直流电压进行逆变,输出220V的交流电压。最后,经过滤波电路,获得最终的交流输出电压220V。

在谐振变换器B2之前还可以接入电磁干扰滤波器B1,即EM I滤波器,电磁干扰滤波器B1的输出连接谐振变换器B2的输入,用于对直流输入进行滤波。

在所述电磁干扰滤波器B1的输入端,还可以串联一个熔断器F1,用于对整个电路进行过流保护,当整个电路电流过大时,自动切断电路。

本实用新型中的整流电路优选为全波整流电路,具体包括:二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4;二极管D1和二极管D2的阳极分别连接二极管D3和二极管D4的阴极;二极管D1的阴极连接二极管D2的阴极,作为所述整流电路的输出端的负极;所述二极管D3的阳极连接所述二极管D4的阳极,作为所述整流电路的输出端的正极。

本实用新型所述的备用电源,还包括开关S1和开关S2,所述开关S2的一端连接电感器L1的另一端,开关S2的另一端连接开关S1的一端;开关S1、开关S2均为电子开关,受控于半桥逆变电路B3的控制芯片,该控制芯片为DSP。

具体地,将交流旁路电路的零线接备用电源输出端的零线,交流旁路电路的火线接备用电源输出端的火线。DSP控制器检测备用电源的交流输出,当该交流输出小于预设值时,控制开关S1和S2的导通或断开,以实现备用电源和交流旁路电路之间的相互切换。例如,当S1导通,S2断开时,由交流旁路电路供电;当S1断开,S2导通时,由备用电源供电。并且,在由交流旁路电路切换到备用电源时,切换时间小于4ms;在由备用电源切换到交流旁路电路时,能够实现无间断切换。上述切换时间可以选择,例如,如果对切换时间要求不高,在交流旁路电路切换到备用电源时,可以选择10ms的切换时间,该时间值是可以设置的。

进一步地,还可以在该备用电源中安装散热风扇,对整个电源进行散热,确保电源在预设的温度下工作。散热风扇采用温度和输出功率的联合调速模式,整个装置温度低于50℃和轻载时,风扇低速运转,噪声很低(小于45dB);整个装置输出带重载或温度高于50℃后,风扇能够线性调速运转,从而使得噪音比一般风扇的更小,风扇寿命更长。

该备用电源还采用自动均流技术,自动均分负载,模块间自动完成负荷电流均分。模块有完善的保护和退出机制,运行中若有模块发生故障,故障模块能够自动退出系统,不影响整个系统正常工作。

该备用电源的技术参数如表1所示:

表1

在本实用新型中,备用电源可以设置为分相系统,分为独立的3路输出,相位偏差120度,构成3相交流输出,每相最多可并联5个模块。并允许旁路电压范围可设置,默认为220VAC±15%,可在±15%范围内调节;其工作模式有两种:交流旁路电路优先或备用电源优先,用户可以进行设置;并且有多种通讯规约可设置。

本实用新型提供的备用电源,采用两级链接结构,即将直流输入先通过谐振变换器转化成交流信号后,再通过整流电路转化成直流信号,最后经半桥逆变电路逆变成最终的交流输出。其中,谐振变换器和整流电路之间连接变压器,实现前后两级信号的变压和隔离,有效防止了电磁干扰。采用上述电路连接方式,只需要将信号进行简单地转化、变压和逆变,就能获得最终的交流输出,有效地简化了电路结构,进而减小了备用电源的体积和重量。采用DSP控制芯片,能够自动实现备用电源和交流旁路电路之间的相互切换,提高供电效率。

当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1