專利名稱：一種簡單實用的移動式不間斷電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種不間斷電源，特別是一種簡單實用的移動式不間斷電源。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電路一般是采用市電進(jìn)行供電的模式，當(dāng)市電斷電時，則會立即停止向負(fù)載供電，因為停電是無法預(yù)見的事情，所以也無法前期做好準(zhǔn)備，往往使很多重要數(shù)據(jù)、資料等會因為沒有事先保存好而丟失，造成用戶損失。為了解決此問題，目前業(yè)界的解決方案通常是采用傳統(tǒng)車載UPS (即不間斷電源)，現(xiàn)有技術(shù)中的UPS在工作時，通常是先由UPS將備用電源內(nèi)的DC (即直流電)轉(zhuǎn)換為AC (即交流電)，然后，在UPS內(nèi)部再次將AC轉(zhuǎn)換為低壓DC，然后再給負(fù)載供電，這樣二次的變換過程會導(dǎo)致整機(jī)效率降低20%左右。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的不間斷電源在使用備用電源進(jìn)行供電時，整機(jī)工作效率降低的缺點，本發(fā)明提供一種新的簡單實用的移動式不間斷電源，其通過內(nèi)置通斷電控制模塊使市電供電模式及備用電源供電模式可在瞬間進(jìn)行切換，從而既可以保證市電斷電時負(fù)載也能正常運行，從而實現(xiàn)輸出不間斷功能，讓用戶能夠提前準(zhǔn)備，從而避免損失， 而且通斷電控制模塊直接在市電供電模式及備用電源供電模式之間切換，大大提高了變換器的轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明中通斷電控制模塊采用繼電器RLYl作為硬開關(guān)，電路在切換時不會產(chǎn)生能量的損耗。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種簡單實用的移動式不間斷電源， 包括整流濾波模塊、PWM/0VP控制模塊、主變換模塊和續(xù)流整流濾波模塊，外接市電輸入整流濾波模塊，經(jīng)整流濾波模塊整流后輸入給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，經(jīng)續(xù)流整流濾波模塊整流后輸出，PWM/0VP控制模塊控制主變換模塊工作，不間斷電源還包括備用電源和通斷電控制模塊，續(xù)流整流濾波模塊輸出整流后的直流電給通斷電控制模塊，同時備用電源也輸出電源給通斷電控制模塊，經(jīng)通斷電控制模塊輸出給負(fù)載供電。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括
所述的不間斷電源還包括備用電源充電模塊，續(xù)流整流濾波模塊輸出整流后的直流電給備用電源充電模塊，經(jīng)備用電源充電模塊給備用電源充電。所述的不間斷電源還包括電壓反饋電路，電壓反饋電路采樣續(xù)流整流濾波模塊電壓，并反饋給PWM/0VP控制模塊。所述的通斷電控制模塊包括三極管Q2、繼電器RLY1、穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻R10， 穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻RlO串聯(lián)連接，電阻RlO連接在續(xù)流整流濾波模塊輸出端上，穩(wěn)壓二極管ZDl接地，三極管Q2的基極連接在穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻RlO的公共端上，續(xù)流整流濾波模塊輸出端通過三極管Q2給繼電器RLYl供電，繼電器RLYl的靜觸點連接在輸出端上， 給負(fù)載供電，續(xù)流整流濾波模塊的輸出端連接在繼電器RLYl的常開觸點上，備用電源的輸出端連接在繼電器RLYl的常閉觸點上。所述的續(xù)流整流濾波模塊輸出端同時連接在繼電器RLYl的常開觸點上。所述的電壓反饋電路包括取樣電阻R22，以及依次串聯(lián)連接的取樣電阻R20、光耦 U2和三端穩(wěn)壓器U3，取樣電阻R20連接在續(xù)流整流濾波模塊的輸入端上，取樣電阻R22 — 端連接在續(xù)流整流濾波模塊的輸出端上，取樣電阻R22另一端連接在三端穩(wěn)壓器U3的控制端上，光耦U2輸出至PWM/0VP控制模塊的反饋引腳上。所述的不間斷電源還包括防雷與過流保護(hù)模塊和EMI濾波模塊，外接市電經(jīng)過防雷與過流保護(hù)模塊后輸出給EMI濾波模塊，經(jīng)EMI濾波模塊濾波后輸出給整流濾波模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是可以使UPS電源在市電供電模式和備用電源供電模式之間瞬間進(jìn)行切換，既可以保證市電斷電時負(fù)載也能正常運行，從而實現(xiàn)輸出不間斷功能，讓用戶能夠提前準(zhǔn)備，從而避免損失，而且通斷電控制模塊采用繼電器RLYl作為硬開關(guān)，直接在市電供電模式及備用電源供電模式之間切換，大大提高了變換器的轉(zhuǎn)換效率， 在切換時不會產(chǎn)生能量的損耗。下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明的電路方框圖。圖2為本發(fā)明主要電路部分原理圖。圖3為本發(fā)明完整的電路原理圖。
具體實施例方式本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。請參看附圖1至附圖3，本發(fā)明中主要包括整流濾波模塊、PWM/0VP控制模塊、主變換模塊和續(xù)流整流濾波模塊，本實施例中，整流濾波模塊采用整流橋BDl，本實施例中，整流濾波模塊前級還連接有防雷與過流保護(hù)模塊和EMI濾波模塊，防雷與過流保護(hù)模塊主要包括連接在市電輸入火線上的保險管Fl和熱敏電阻NTC1，外接市電經(jīng)過防雷與過流保護(hù)模塊后輸出給EMI濾波模塊，本實施例中，EMI濾波模塊主要為跨接在零線和火線之間的電容CXl JSEMI濾波模塊濾波后輸出給整流濾波模塊。外接市電經(jīng)防雷與過流保護(hù)模塊后輸入給EMI濾波模塊，經(jīng)EMI濾波模塊進(jìn)行EMI濾波后輸入整流濾波模塊，經(jīng)整流濾波模塊將交流電整流直流電后輸入給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，本實施例中，主變換模塊采用變壓器Tl，PWM/0VP控制模塊控制主變換模塊工作，本實施例中，PWM/0VP控制模塊主要采用PWM芯片Ul，PWM芯片Ul驅(qū)動開關(guān)管Q1，由開關(guān)管Ql控制整流濾波模塊輸出電源在主變換模塊內(nèi)的通斷，從而控制主變換模塊工作。主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，經(jīng)續(xù)流整流濾波模塊整流成直流后輸出，本實施例中，續(xù)流整流濾波模塊采用二極管D7、電容C8、電容C9、電感L2以及電容ClO 等組成“ η ”型整流濾波電路。本實施例中，還包括備用電源和通斷電控制模塊，備用電源采用蓄電池，本實施例中，續(xù)流整流濾波模塊輸出整流后的直流電給通斷電控制模塊，同時備用電源也輸出電源給通斷電控制模塊，經(jīng)通斷電控制模塊輸出給負(fù)載供電。本實施例中， 通斷電控制模塊包括三極管Q2、繼電器RLY1、穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻R10，穩(wěn)壓二極管ZDl 和電阻RlO串聯(lián)連接，電阻RlO連接在續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+上，穩(wěn)壓二極管ZDl接地，三極管Q2的基極連接在穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻RlO的公共端上，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+通過三極管Q2給繼電器RLYl供電，繼電器RLYl的靜觸點連接在輸出端上，給負(fù)載供電，續(xù)流整流濾波模塊的輸出端連接在繼電器RLYl的常開觸點上，備用電源的輸出端連接在繼電器RLYl的常閉觸點上。本實施例中，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+同時連接在繼電器RLYl的常閉觸點上。本實施例中，不間斷電源還包括備用電源充電模塊，電源充電模塊采用二極管Dl，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+經(jīng)過二極管Dl給備用電源充電，整流后的直流電給備用電源充電模塊，經(jīng)備用電源充電模塊給備用電源充電。本實施例中，不間斷電源還包括電壓反饋電路，電壓反饋電路采樣續(xù)流整流濾波模塊電壓，并反饋給PWM/0VP控制模塊。本實施例中，電壓反饋電路包括取樣電阻R22，以及依次串聯(lián)連接的取樣電阻R20、光耦U2和三端穩(wěn)壓器U3，取樣電阻R20連接在續(xù)流整流濾波模塊的輸入端上，取樣電阻R22 —端連接在續(xù)流整流濾波模塊的輸出端上，取樣電阻R22 另一端連接在三端穩(wěn)壓器U3的控制端上，光耦U2輸出至PWM/0VP控制模塊的反饋引腳上。本發(fā)明在使用時，分為市電供電模式及備用電源供電模式兩種
1、市電供電模式當(dāng)市電正常供電時，通過通斷電控制模塊使備用電源停止工作，采用市電經(jīng)變換后的電壓輸出給負(fù)載(即終端設(shè)備)，并同時通過備用電源充電模塊對備用電源充電；
2、備用電源供電模式當(dāng)市電停止供電時或當(dāng)終端設(shè)備在室外及汽車上使用時，此時由于周邊無市電環(huán)境，則電路通過通斷電控制模塊自動切換為備用電源(即蓄電池)輸出給負(fù)載(即終端設(shè)備)，當(dāng)市電正常輸入時自動恢復(fù)為市電供電模式。本實施例中，繼電器RLYl的第2腳為靜觸點，第4腳為常開觸點，第5腳為常閉觸點。第1腳和第3腳為繼電器RLYl的供電線圈，使用時，繼電器RLYl的第2腳與OUT+ 相連，OUT+為電壓輸出端子，連接終端設(shè)備(即負(fù)載)；繼電器RLYl的第5腳與備用電源(即蓄電池)的正極相連，OUT-為市電供電模式及備用電源供電模式公用的負(fù)極端子，并連接終端設(shè)備(即負(fù)載)構(gòu)成供電回路，繼電器RLYl的第4腳與續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+連接。 工作時，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+電壓通過電阻RlO及穩(wěn)壓管ZDl給三極管Q2基極提供穩(wěn)定的電壓，使三極管Q2導(dǎo)通，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+通過三極管Q2供電給繼電器RLYl的第1-3腳，為其提供恒定的5V工作電壓，此時繼電器動作RLY1，第2腳和第4腳接通，進(jìn)入市電供電模式，由續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+直接輸出給OUT+為終端設(shè)備提供能量，與此同時，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+電壓還通過充電模塊的二極管Dl對備用電源蓄電池充電。當(dāng)市電停止供電或當(dāng)終端設(shè)備在室外及汽車上使用時，此時由于周邊無市電環(huán)境，變壓器Tl停止工作，續(xù)流整流濾波模塊輸出端V+無輸出，三極管Q2因無工作電壓而截止，此時繼電器RLYl因無供電電壓而停止動作，此時，第2腳和第5腳接通，切換為備用電源供電模式，由蓄電池輸出給OUT+為終端設(shè)備提供能量，此時充電模塊停止對備用電源蓄電池充電，蓄電池的容量會影響終端設(shè)備在備用電源供電模式下的工作時間。當(dāng)市電恢復(fù)正常供電時，電路優(yōu)先選擇進(jìn)入市電供電模式，如此循環(huán)。
本發(fā)明是可以使終端設(shè)備在市電供電模式和備用電源供電模式之間瞬間進(jìn)行切換，既可以保證市電斷電時負(fù)載也能正常運行，從而實現(xiàn)輸出不間斷功能，讓用戶能夠提前準(zhǔn)備，從而避免損失，而且通斷電控制模塊采用繼電器RLYl作為硬開關(guān)，直接在市電供電模式及備用電源供電模式之間切換，大大提高了變換器的轉(zhuǎn)換效率，在切換時不會產(chǎn)生能量的損耗。
權(quán)利要求
1.一種簡單實用的移動式不間斷電源，包括整流濾波模塊、PWM/0VP控制模塊、主變換模塊和續(xù)流整流濾波模塊，外接市電輸入整流濾波模塊，經(jīng)整流濾波模塊整流后輸入給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，經(jīng)續(xù)流整流濾波模塊整流后輸出，PWM/0VP控制模塊控制主變換模塊工作，其特征是所述的不間斷電源還包括備用電源和通斷電控制模塊，續(xù)流整流濾波模塊輸出整流后的直流電給通斷電控制模塊， 同時備用電源也輸出電源給通斷電控制模塊，經(jīng)通斷電控制模塊輸出給負(fù)載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡單實用的移動式不間斷電源，其特征是所述的不間斷電源還包括備用電源充電模塊，續(xù)流整流濾波模塊輸出整流后的直流電通過電源充電模塊， 經(jīng)備用電源充電模塊給備用電源充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡單實用的移動式不間斷電源，其特征是所述的不間斷電源還包括電壓反饋電路，電壓反饋電路采樣續(xù)流整流濾波模塊之后的直流電壓信號，并反饋給PWM/0VP控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的簡單實用的移動式不間斷電源，其特征是所述的通斷電控制模塊包括三極管Q2、繼電器RLY1、穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻R10，穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻RlO 串聯(lián)連接，電阻RlO連接在續(xù)流整流濾波模塊輸出端上，穩(wěn)壓二極管ZDl接地，三極管Q2的基極連接在穩(wěn)壓二極管ZDl和電阻RlO的公共端上，續(xù)流整流濾波模塊輸出端通過三極管 Q2給繼電器RLYl供電，繼電器RLYl的靜觸點連接在輸出端上，給負(fù)載供電，續(xù)流整流濾波模塊的輸出端連接在繼電器RLYl的常開觸點上，備用電源的輸出端連接在繼電器RLYl的常閉觸點上。
5.當(dāng)兩種電壓同時存在時，優(yōu)先選擇市電供電根據(jù)權(quán)利要求4所述的簡單實用的移動式不間斷電源，其特征是所述的續(xù)流整流濾波模塊輸出端同時連接在繼電器RLYl的常開觸點上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的簡單實用的移動式不間斷電源，其特征是所述的電壓反饋電路包括取樣電阻R22，以及依次串聯(lián)連接的取樣電阻R20、光耦U2和三端穩(wěn)壓器U3，取樣電阻R20連接在續(xù)流整流濾波模塊的輸入端上，取樣電阻R22 —端連接在續(xù)流整流濾波模塊的輸出端上，取樣電阻R22另一端連接在三端穩(wěn)壓器U3的控制端上，光耦U2輸出至PWM/ OVP控制模塊的反饋引腳上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的簡單實用的移動式不間斷電源，其特征是 所述的不間斷電源還包括防雷與過流保護(hù)模塊和EMI濾波模塊，外接市電經(jīng)過防雷與過流保護(hù)模塊后輸出給EMI濾波模塊，經(jīng)EMI濾波模塊濾波后輸出給整流濾波模塊。
全文摘要
一種簡單實用的移動式不間斷電源，包括整流濾波模塊、PWM/OVP控制模塊、主變換模塊和續(xù)流整流濾波模塊，外接市電輸入整流濾波模塊，經(jīng)整流濾波模塊整流后輸入給主變換模塊，經(jīng)主變換模塊進(jìn)行電壓變換后輸出給續(xù)流整流濾波模塊，經(jīng)續(xù)流整流濾波模塊整流后輸出，PWM/OVP控制模塊控制主變換模塊工作，不間斷電源還包括備用電源和通斷電控制模塊，續(xù)流整流濾波模塊輸出整流后的直流電給通斷電控制模塊，同時備用電源也輸出電源給通斷電控制模塊，經(jīng)通斷電控制模塊輸出給負(fù)載供電。本發(fā)明采用繼電器RLY1作為硬開關(guān)，直接在市電供電模式及備用電源供電模式之間切換，大大提高了變換器的轉(zhuǎn)換效率，在切換時不會產(chǎn)生能量的損耗。
文檔編號H02J7/00GK102185358SQ20111013538
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者王本欣, 胡宗波, 陳克峰, 顧永德 申請人:深圳茂碩電子科技有限公司