直流UPS电源的制作方法

本实用新型涉及一种电源，尤其涉及一种直流ups电源。

背景技术：

在直流器件供电中，一般采用ups电源实现，从而保证直流器件能够获得持续稳定的工作电压，现有的直流ups电源存在主供电回路和冗余电源之间切换控制稳定性差，在冗余电源和主供电回路之间切换时需要额外的控制芯片，从而导致电路成本增加。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种直流ups电源，在主供电电路存在断电故障时能够自动切换到蓄电池供电，当主供电电路恢复供电时能够自动切换到主供电回路供电，整个切换过程稳定可靠，无需芯片控制，降低使用成本。

本实用新型提供的一种直流ups电源，包括蓄电池、蓄电池供电控制电路、逆变器inv、整流电路rec、滤波电路fil、控制器cpu、逆变器驱动电路dri以及主供电电路；

所述蓄电池的正极连接于蓄电池供电控制电路的输入端，蓄电池供电控制电路的输出端与逆变器inv的输入端连接，逆变器inv的输出端与整流电路rec的输入端连接，整流电路rec的输出端向负载供电；

控制器cpu的检测输入端连接于蓄电池供电控制电路的检测输出端，控制器cpu的控制输出端的逆变器驱动电路dri的控制输入端连接，逆变器驱动电路的控制输出端与逆变器inv的控制端连接；

主供电电路的输入端连接于直流电源vcc，主供电电路的输出端向负载供电，蓄电池供电控制电路的控制输入端连接于主供电电路的断电检测端。

进一步，还包括稳压电路，所述稳压电路的输入端通过电阻r3连接于蓄电池的正极，稳压电路的输出端向控制器cpu的电源端和逆变器驱动电路的电源端供电。

进一步，还包括蓄电池管理电路，所述蓄电池管理电路用于对蓄电池的充放电进行管理。

进一步，所述主供电电路包括电阻r13、pmos管q3、二极管d3以及主供电控制电路；

所述主供电控制电路包括过压检测电路和mos管控制电路；

所述电阻r13的一端作为开关电路的输入端，电阻r13的另一端连接于pmos管q3的源极，pmos管q3的漏极连接于二极管d3的正极，二极管d3的负极作为开关电路的输出端，二极管d3的正极作为主供电电路的断电检测端；

过压检测电路用于检测开关电路输入电压并在过压时其控制输出端向pmos管控制电路的控制输入端输入低电平控制信号；

mos管控制电路的控制输出端连接于pmos管q3的栅极，用于控制pmos管q3的导通与关断。

进一步，所述过压检测电路包括电阻r4、电阻r5、电容c3、电容c6、稳压管d1和稳压管d2；

电阻r4的一端连接于直流电源的输出端，电阻r4的另一端通过电阻r5接地，电阻r4和直流电源的输出端之间的公共连接点通过电容c3接地，电阻r4和电阻r5的公共连接点与稳压管d1的负极连接，稳压管d1的正极与稳压管d2的正极连接，稳压管d2的负极作为过压检测电路的控制输出端，稳压管d1的正极通过电容c6接地。

进一步，所述mos管控制电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、三极管q5、三极管q4以及电容c4；

所述电阻r9的一端连接于pmos管q3的源极，电阻r9的另一端通过电阻r10和电容c4并联后接地，电阻r9和电阻r10的公共连接点通过电阻r6连接于三极管q5的基极，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极通过电阻r7和电阻r8串联后连接于pmos管q3的源极，电阻r7和电阻r8的公共连接点作为mos管控制电路的控制输出端，三极管q4的集电极连接于电阻r9和电阻r10的公共连接点，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极作为mos管控制电路的控制输入端。

进一步，蓄电池供电控制电路包括pmos管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r11、电阻r12、电阻r14、三极管q2、三极管q6、电容c1、电容c7以及电容c2；

pmos管q1的源极通过电容c1接地，pmos管q1的源极和电容c1之间的公共连接点作为蓄电池供电控制电路的输入端连接于蓄电池的正极，pmos管q1的漏极通过电容c7接地，电容c7和pmos管q1的漏极之间的公共连接点作为蓄电池供电控制电路的输出端连接于逆变器inv的输入端；

三极管q6的发射极作为蓄电池供电控制电路的控制输入端连接于主供电电路的断电检测端，三极管q6的集电极通过电阻r14连接于三极管q2的基极，三极管q6的基极通过电阻r12连接于三极管q6的发射极，三极管q6的基极通过电阻r11接地，电阻r11和电阻r12之间的公共连接点作为蓄电池供电控制电路的检测输出端；

三极管q2的集电极接地，三极管q2的发射极通过电阻r2和电阻r1串联后连接于pmos管q1的源极，电阻r1和电阻r2之间的公共连接点通过电容c2接地，电阻r1和电阻r2之间的公共连接点连接于pmos管q1的栅极。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，在主供电电路存在断电故障时能够自动切换到蓄电池供电，当主供电电路恢复供电时能够自动切换到主供电回路供电，整个切换过程稳定可靠，无需芯片控制，降低使用成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型进一步详细说明：

本实用新型提供的一种直流ups电源，包括蓄电池、蓄电池供电控制电路、逆变器inv、整流电路rec、滤波电路fil、控制器cpu、逆变器驱动电路dri以及主供电电路；

所述蓄电池的正极连接于蓄电池供电控制电路的输入端，蓄电池供电控制电路的输出端与逆变器inv的输入端连接，逆变器inv的输出端与整流电路rec的输入端连接，整流电路rec的输出端向负载供电；

控制器cpu的检测输入端连接于蓄电池供电控制电路的检测输出端，控制器cpu的控制输出端的逆变器驱动电路dri的控制输入端连接，逆变器驱动电路的控制输出端与逆变器inv的控制端连接；

主供电电路的输入端连接于直流电源vcc，主供电电路的输出端向负载供电，蓄电池供电控制电路的控制输入端连接于主供电电路的断电检测端，上述中，逆变器inv、整流电路rec、滤波电路fil、逆变器驱动电路dri均采用现有的电路实现，控制器cpu采用现有的单片机；通过上述结构，在主供电电路存在断电故障时能够自动切换到蓄电池供电，当主供电电路恢复供电时能够自动切换到主供电回路供电，整个切换过程稳定可靠，无需芯片控制，降低使用成本。

本实施例中，还包括稳压电路u1，所述稳压电路u1的输入端通过电阻r3连接于蓄电池的正极，稳压电路u1的输出端向控制器cpu的电源端和逆变器驱动电路的电源端供电，稳压电路采用现有的电路，比如lm7809、lm7805等等，根据实际的器件的额定电压进行选取。

本实施例中，还包括蓄电池管理电路，所述蓄电池管理电路用于对蓄电池的充放电进行管理，蓄电池管理电路采用现有的电路，比如cn3763电池管理芯片，用于对蓄电池的充电和放电进行管理控制，蓄电池采用现有的锂电池。

本实施例中，所述主供电电路包括电阻r13、pmos管q3、二极管d3以及主供电控制电路；

所述主供电控制电路包括过压检测电路和mos管控制电路；

所述电阻r13的一端作为开关电路的输入端，电阻r13的另一端连接于pmos管q3的源极，pmos管q3的漏极连接于二极管d3的正极，二极管d3的负极作为开关电路的输出端，二极管d3的正极作为主供电电路的断电检测端；

过压检测电路用于检测开关电路输入电压并在过压时其控制输出端向pmos管控制电路的控制输入端输入低电平控制信号；

mos管控制电路的控制输出端连接于pmos管q3的栅极，用于控制pmos管q3的导通与关断。

所述过压检测电路包括电阻r4、电阻r5、电容c3、电容c6、稳压管d1和稳压管d2；

电阻r4的一端连接于直流电源的输出端，电阻r4的另一端通过电阻r5接地，电阻r4和直流电源的输出端之间的公共连接点通过电容c3接地，电阻r4和电阻r5的公共连接点与稳压管d1的负极连接，稳压管d1的正极与稳压管d2的正极连接，稳压管d2的负极作为过压检测电路的控制输出端，稳压管d1的正极通过电容c6接地。

所述mos管控制电路包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、三极管q5、三极管q4以及电容c4；

所述电阻r9的一端连接于pmos管q3的源极，电阻r9的另一端通过电阻r10和电容c4并联后接地，电阻r9和电阻r10的公共连接点通过电阻r6连接于三极管q5的基极，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极通过电阻r7和电阻r8串联后连接于pmos管q3的源极，电阻r7和电阻r8的公共连接点作为mos管控制电路的控制输出端，三极管q4的集电极连接于电阻r9和电阻r10的公共连接点，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极作为mos管控制电路的控制输入端。

蓄电池供电控制电路包括pmos管q1、电阻r1、电阻r2、电阻r11、电阻r12、电阻r14、三极管q2、三极管q6、电容c1、电容c7以及电容c2；

pmos管q1的源极通过电容c1接地，pmos管q1的源极和电容c1之间的公共连接点作为蓄电池供电控制电路的输入端连接于蓄电池的正极，pmos管q1的漏极通过电容c7接地，电容c7和pmos管q1的漏极之间的公共连接点作为蓄电池供电控制电路的输出端连接于逆变器inv的输入端；

三极管q6的发射极作为蓄电池供电控制电路的控制输入端连接于主供电电路的断电检测端，三极管q6的集电极通过电阻r14连接于三极管q2的基极，三极管q6的基极通过电阻r12连接于三极管q6的发射极，三极管q6的基极通过电阻r11接地，电阻r11和电阻r12之间的公共连接点作为蓄电池供电控制电路的检测输出端；

三极管q2的集电极接地，三极管q2的发射极通过电阻r2和电阻r1串联后连接于pmos管q1的源极，电阻r1和电阻r2之间的公共连接点通过电容c2接地，电阻r1和电阻r2之间的公共连接点连接于pmos管q1的栅极。

在主供电电路正常时，三极管q5的基极通过电阻r9和电阻r10进行分压供电，三极管q5导通，从而pmos管q3导通，由主供电电路进行供电，同时，由于pmos管q3具有输出，三极管q6导通，从而使得三极管q2截止，进而使得pmos管q1截止，蓄电池以及逆变器等器件组成的冗余电源不供电，此时，电阻r11和电阻r12向控制器cpu输出一个高电平，控制器cpu识别该高电平，控制逆变器驱动电路dri不工作；

当主供电回路中断，比如执行过压保护，pmos管q3损坏等；此时三极管q6截止，从而三极管q2导通，拉低pmos管q1的栅极电压，pmos管q1导通，从而蓄电池进行供电，同时，电阻r11和电阻r12的公共连接点输出低电平至控制器cpu，控制器cpu控制逆变器驱动电路dri进入工作状态，逆变器inv工作，将蓄电池输出的直流电转换成交流，在通过整流、滤波处理后提供到负载，为了提升荷载能力，在逆变器inv和整流电路之间还可以设置变压器，从而达到更大的电压调节范围。

而当主供电电路恢复输出时，三极管q6重新导通，三极管q2和pmos管q1截止，从而完成供电自动切换，而无需额外的控制信号或者控制电路干预。

图1中，粗线箭头表示控制信号流向，细线箭头表示电流流向；附图2中箭头连接线表示控制信号。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。