在线补偿式UPS电源的制作方法

在线补偿式ups电源
技术领域
[0001]
在线补偿式ups电源属于电源技术领域。


背景技术：

[0002]
节能、环保、低成本，一直是电源领域的前沿技术焦点.现有的在线式ups 电源供电质量好，但效率低，成本高，后备式ups电源和在线互动式ups电源的效率高，成本低，但供电质量低，而在线补偿式ups电源集这两类ups电源的优点于一体。


技术实现要素：

[0003]
给补偿型稳压电源予不间断供电的功能，成为在线补偿式ups电源。
[0004]
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：
[0005]
当市电正常时，在线补偿式ups电源运行在补偿状态，ac进ac出，之间无直流级，双向apfc电路以spwm方式为蓄电池充电；当市电异常时，双向apfc 电路以spwm方式，将蓄电池能量注入自耦变压器，经升压，供给输出电路不间断地输出稳定的正弦波电压。
[0006]
以下结合附图加以说明。
附图说明
[0007]
图1为在线补偿式ups电源的原理框图；
[0008]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0009]
1是由输入滤波电路emc、2是双向apfc电路、3是输出电路out、4是控制电路ctrl、5是输入变压电路vt、6是旁路保护电路by-pass、7是输入开关stin， tp1和tp2为电流互感器。h、n分别为市电输入的火线、中性线，h1为经过输入滤波电路1滤波的市电输入的火线，h2为输入变压电路vt 5的输出火线，h
′
为负载电压火线。
具体实施方式
[0010]
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0011]
图1为在线补偿式ups电源的原理框图。
[0012]
双向apfc电路2与输出电路out 3是在线补偿式ups电源的核心功率部件，控制电路ctrl 4全权控制图中八个mos的运行.当市电正常时，输入开关stin 7的mos管q7/q8，始终处于导通状态，接通市电输入.双向apfc电路2将市电输入正弦电压vin叠加在蓄电池的直流电压vb上，经输出电路out 3的spwm 变换、滤波后产生补偿电压
±
δ，使负载电压恒定为vout＝vin
±
δ.当市电输入电压低于额定负载电压时，δ为小幅正向正弦波，与市电输入电压相加，保持负载电压稳定在额定值，此小幅正向正弦波对应的能量，是双向apfc电路2 额外从市电吸取来的；当市电输入电压高于额定负载电压时，δ为小幅反向正弦波，与市电输入电压相减，保持负载电压稳定在额定值，此小幅反向正弦波对应的多余能量，由双向
apfc电路2，返还给市电。
[0013]
当市电突然发生异常时，输入开关stin 7的mos管q7、q8立即截止，切断与市电输入的通路，输入变压电路vt 5的电容ci瞬时放电，双向apfc电路2 以spwm方式，立即将蓄电池的能量注入输入变压电路vt 5的自耦变压器的w1 绕组，进行升压，输出电路out 3仍不间断地输出恒定的正弦波，保证输出电压的不间断。
[0014]
双向apfc电路2是市电输入与输出电路out 3的双向能量传输通道：向市电返还能量的过程是：在市电正半周，q5导通
--
l1储能
--
q5截止-q3/q4为l1 续流-注入自耦变压器w1绕组-经q7/q8注入市电；从市电吸取能量的过程是：在市电正半周，q3/q4导通
--
经q7/q8为l1储能
--
q3、q4截止-q5为l1续流
ꢀ--
蓄电池bt1充电.市电负半周过程相似。
[0015]
高效节能来源于：【1】
‘
补偿式’：假定市电输入为200伏，则补偿电压δ为正20伏，保证负载电压为220v.市电直接提供负载200v，为负载功率的十一分之十，只有其余的十一分之一，为在线补偿式ups提供，实属
‘
小马拉大车’.【2】只有一级ac-ac高频变换，之间无直流级.【3】补偿电压δ的绝对值很小，所以双向apfc电路2、输出电路out3都选用低压大电流mos器件，导通电阻为毫欧级的，mos管自身耗能非常小.此外，mos器件是可以直接并联使用的，为增大电源输出功率提供很大方便。
[0016]
旁路保护电路by-pass 6，用于保护双向apfc电路2和输出电路out 3不被击穿.在市电正半周，当a与b点之间电压上升到设定值时，电阻r1的压降，使scr1导通，保护了双向apfc电路2、输出电路out3不被击穿.dr1用于限定scr1的控制极电压的上限值.市电负半周与此类同。