一种具有顺序开关负载功能的UPS电源的制作方法

本实用新型涉及UPS电源技术领域，尤其是一种具有顺序开关负载功能的UPS电源。

背景技术：

UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)，即不间断电源，是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V 交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

在现有的UPS系统中，如果出现断电事故，UPS电源会通过自身电池存储的电量继续为所有外接设备提供稳定的市电，然而在面对较多的外接设备的时候，电池的电量会很快消耗完，当电池电量消耗完后，外接设备又会因断电而遭受损坏。因此，这种UPS系统的持续供电时间较短，不适用于外接较多设备的应用场景。另外，现有的UPS电源不具备声控通断的功能，实用性较低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种适用范围广且实用性高的具有顺序开关负载功能的UPS电源。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种具有顺序开关负载功能的UPS电源，包括UPS本体、控制器、定时模块和声控模块，所述定时模块连接控制器，所述声控模块的输出端连接控制器的输入端，所述控制器的输出端连接UPS本体。

进一步，所述声控模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管、第二三极管和麦克风，所述第二二极管的阳极和第三二极管的阴极均与控制器的输入端连接，所述第二二极管的阴极分别连接第四二极管的阴极、第二三极管的基极和第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端分别连接第一二极管的阳极、第一电容器的一端、第一电阻的一端、第二电阻的一端和第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端分别连接第一三极管的集电极、第五电阻的一端和第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接第二三极管的集电极，所述第五电阻的另一端分别连接第一三极管的发射极、麦克风的一端、第一电容器的另一端、第一二极管的阴极、第二三极管的发射极、第五二极管的阳极和第三二极管的阳极，所述第一三极管的基极分别连接第二电阻的另一端和第二电容器的一端，所述第二电容器的另一端分别连接第一电阻的另一端和麦克风的另一端，所述第五二极管的阴极连接第四二极管的阳极。

进一步，还包括红外感应装置，所述红外感应装置的输出端连接控制器的输入端。

进一步，还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块连接控制器。

进一步，还包括温度传感器，所述温度传感器的输出端连接控制器的输入端。

进一步，还包括超声波传感器，所述超声波传感器的输出端连接控制器的输入端。

进一步，还包括报警装置，所述报警装置的输入端连接控制器的输出端。

进一步，还包括指纹模块，所述指纹模块的输出端连接控制器的输入端。

进一步，还包括湿度传感器，所述湿度传感器的输出端连接控制器的输入端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在现有的UPS电源上增设了定时模块和控制器，当发生断电事故时，定时模块将定时信号发送到控制器，控制器根据定时信号控制UPS本体的工作，以实现按顺序对不同外接负载设备的开关控制，能够为重要的外接设备提供长时间的稳定供电，适用于外接较多设备的应用场景；另外，本实用新型还增设了声控模块，能够配合控制器，对UPS本体进行声控开关控制，实用性高。

附图说明

图1为本实用新型的一种具有顺序开关负载功能的UPS电源的整体结构框图；

图2为本实用新型的声控模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

参照图1，本实用新型一种具有顺序开关负载功能的UPS电源，包括UPS本体、控制器、定时模块和声控模块，所述定时模块连接控制器，所述声控模块的输出端连接控制器的输入端，所述控制器的输出端连接UPS本体。

其中，定时模块，用于在发生断电故障的时候(控制器根据断电故障，发送一个启动信号道定时模块)，获取一个定时信号，并将该定时信号发送到控制器，通过这个定时信号可以得到UPS本体的剩余电量以及剩余电量使用时间。定时模块可采用现有的定定时器来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。

声控模块，用于获取用户的声控输入信号。声控模块可采用如图2所示的电路原理图来实现。

控制器，用于根据定时信号、声控输入信号超声波感应信号、指纹识别信号和温度传感信号等，触发相应的控制信号，并将控制信号发送至UPS本体、无线通讯模块和报警装置等。本实用新型的控制器并不涉及数据处理流程上的改进，其信号触发过程可采用现有的MCU 来实现，在此不再赘述。

UPS本体，用于根据控制器的控制信号，为外接设备提供电源信号。UPS本体可采用现有的UPS电源来实现，在此不再赘述。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述声控模块包括第一二极管D1、第二二极管 D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管Q1、第二三极管Q2和麦克风MIC，所述第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阴极均与控制器的输入端连接，所述第二二极管D2的阴极分别连接第四二极管D4的阴极、第二三极管Q2的基极和第四电阻R4 的一端，所述第四电阻R4的另一端分别连接第一二极管D1的阳极、第一电容器的一端、第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端分别连接第一三极管Q1的集电极、第五电阻R5的一端和第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接第二三极管Q2的集电极，所述第五电阻R5的另一端分别连接第一三极管Q1的发射极、麦克风MIC的一端、第一电容器的另一端、第一二极管D1的阴极、第二三极管Q2的发射极、第五二极管D5的阳极和第三二极管D3的阳极，所述第一三极管Q1 的基极分别连接第二电阻R2的另一端和第二电容器的一端，所述第二电容器的另一端分别连接第一电阻R1的另一端和麦克风MIC的另一端，所述第五二极管D5的阴极连接第四二极管D4的阳极。

其中，如图2所示的电路的具体工作原理如下：

该电路的第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5具有整流作用，通过第四电阻R4限流降压，第一二极管D1(本实施例中D1采用发光二极管LED，一方面能够实现稳压，另一方面又能提供信号指示灯)，电流经过C1的滤波之后输出约1.8V左右的直流电流信号到控制器的输入端。本实施例的声控功能控制电路由R1、麦克风MIC、 C2、R2、R3、Q1和R5组成。

本电路在使用过程中，如果麦克风没有获取到声控输入信号，那么Q1的集电极保持低电位，晶闸管因无触发电压而关断；当获取到声控输入信号(比如拍手掌、跺脚声等)时，该电路通过C2耦合到Q1的基极，音频信号的正半周加到Q1基极时，Q1由放大状态进入饱和状态，相当于将晶闸管的控制极接地，电路无反应，而音频信号的负半周加到Q1基极时，迫使其由放大状态变为截止状态，集电极上升为高电位，输出电压触发晶闸管导通，使主电路有电流流过，等效于开关闭合，此时输出电流信号到控制器，并由控制器完成相应的信号触发功能。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括红外感应装置，所述红外感应装置的输出端连接控制器的输入端。

其中，红外感应装置，用于获取红外感应信号，红外感应装置可采用现有的红外传感器来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块连接控制器。

其中，无线通讯模块，用于实现控制器与远程终端(比如云端服务器和移动终端等)的数据通讯。无线通讯模块可采用现有的WiFi模块或者蓝牙模块来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括温度传感器，所述温度传感器的输出端连接控制器的输入端。

其中，温度传感器，用于获取温度检测信号。温度传感器可采用东莞市星响电子科技有限公司制造的NTC温度传感器来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括超声波传感器，所述超声波传感器的输出端连接控制器的输入端。

其中，超声波传感器，用于获取超声波感应信号。超声波传感器可采用现有的超声波感应模块来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括报警装置，所述报警装置的输入端连接控制器的输出端。

其中，报警装置，用于根据控制器的控制信号，进行报警提示。报警模块可采用杭荣电气有限公司制造的YM-BLSK/AC220V多功能语音报警器来实现，其通过通用I/O接口连接至控制器。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括指纹模块，所述指纹模块的输出端连接控制器的输入端。

其中，指纹模块，用于获取用户的指纹识别信号。指纹模块可采用德生科技股份有限公司制造的CV-100F指纹采集设备来实现，其通过通用I/O接口与控制器连接。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，还包括湿度传感器，所述湿度传感器的输出端连接控制器的输入端。

其中，湿度传感器，用于获取UPS本体周边环境的湿度检测信号。湿度传感器可采用宜信得仪器仪表有限公司制造的JH-H5经济型卤素水分测定仪来实现，其通过通用I/O接口与控制器连接。

本实用新型一种具有顺序开关负载功能的UPS电源的具体工作过程如下：

本实用新型的UPS电源在停断电故障下，定时模块开始工作，定时模块将定时信号发送到控制器，控制器根据接收到的定时信号，触发相应的控制信号，控制UPS本体对设定外接设备的电源供应通断(比如，当定时模块的定时信号小于设定时长时，说明UPS本体的供电时间较短，剩余电量较多，此时控制器触发控制信号使得UPS本体向多个外接设备供应电源；当定时模块的定时信号大于设定时长时，说明UPS本体的持续供电时间较长，剩余电量较少，此时控制器触发控制信号使得UPS本体向设定的重要外接设备供应电源，同时按照设定顺序关闭其他外接设备的负载)。

另外，本实施例还通过声控模块、红外感应模块、超声波传感器和指纹模块获取用户的输入信号，然后由控制器触发相应的控制信号，控制UPS本体的工作。

综上所述，本实用新型一种具有顺序开关负载功能的UPS电源具有以下优点：

1)、本实用新型在现有的UPS电源上增设了定时模块和控制器，当发生断电事故时，定时模块将定时信号发送到控制器，控制器根据定时信号控制UPS本体的工作，以实现按顺序对不同外接负载设备的开关控制，能够为重要的外接设备提供长时间的稳定供电，适用于外接较多设备的应用场景；

2)、本实用新型还增设了声控模块，能够配合控制器，对UPS本体进行声控开关控制，实用性高；

3)、本实用新型还增设了红外感应装置，能够配合控制器，对UPS本体进行红外感应控制，实用性高；

4)、本实用新型还增设了超声波传感器，能够配合控制器，对UPS本体进行超声波感应控制，实用性高；

5)、本实用新型还增设了指纹模块，能够配合控制器，通过录入指纹来对UPS本体进行控制，实用性高；

6)、本实用新型增设了温度传感器、湿度传感器和报警装置，能够实时获取UPS本体的工作状态信号，实用性高。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。