一種具有強制旁路保護功能的ups電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不間斷電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有強制旁路保護功能的UPS電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等領(lǐng)域?qū)╇婋娫纯煽啃缘纫蟮牟粩嗵岣?，UPS電源(不間斷電源)得到越來越廣泛的應(yīng)用，UPS電源廣泛用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)，其一般包括串接于市電和負載之間的主電路以及與主電路并聯(lián)的旁路，其中主電路一般含有儲能裝置(如蓄電池)且以逆變器等為主要組成部分的恒壓恒頻電路，其主要作用是從市電取電并進行存儲、逆變后給負載提供穩(wěn)定、不間斷的電源；而旁路主要是在主電路發(fā)生故障、負載過載等情況下提供從市電直接給負載供電的通路，以此提高UPS電源可靠性和過載能力。
[0003]一般的，UPS的旁路包括一個旁路開關(guān)，在主電路工作正常的情況下，旁路開關(guān)斷開，此時UPS工作于主電路模式，當(dāng)主電路出現(xiàn)故障或者負載過載時，旁路開關(guān)閉合以使旁路導(dǎo)通，負載通過旁路從市電取電?？梢?，要使得旁路能夠更好的提高系統(tǒng)的可靠性和過載能力，其關(guān)鍵在于能否有效控制旁路開關(guān)的斷開/閉合。
[0004]目前，對于旁路開關(guān)的控制，一般采用UPS電源的DSP控制芯片來控制旁路開關(guān)的切換，如公開號為CN103390929A的專利申請文件所公開的不間斷電源自適應(yīng)輸出電壓控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)即利用控制模塊在旁路模式(通過旁路對負載供電)下時將旁路開關(guān)切換到旁路狀態(tài)(即旁路開關(guān)閉合)，而在UPS模式(通過主電路對負載供電)下時將旁路開關(guān)切換到非旁路狀態(tài)(即旁路開關(guān)斷開)。依賴于DSP控制芯片的強大處理能力，目前這種控制結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)。但是，這種控制結(jié)構(gòu)存在嚴重的缺陷:當(dāng)DSP控制芯片出現(xiàn)異常狀態(tài)(供電異?；蛘吖ぷ鳟惓?時，則DSP控制芯片無法對旁路開關(guān)提供足夠的驅(qū)動電平，旁路開關(guān)掉電失去控制，旁路無法有效工作，另一方面由于DSP芯片也是主電路的主要部件，因此當(dāng)DSP控制芯片異常時主電路一般也無法有效供電，此時主電路和旁路均無法有效供電。因此，目前UPS電源在DSP芯片異常時無法給負載供電，其旁路也無法充分發(fā)揮其在主電路故障時繼續(xù)維持不間斷供電的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種具有強制旁路保護功能，從而能夠避免因DSP控制芯片發(fā)生異常導(dǎo)致旁路開關(guān)無法有效切換的問題，實現(xiàn)更加可靠的不間斷供電的UPS電源。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
提供了一種具有強制旁路保護功能的UPS電源，包括串接于市電輸入和負載之間的主電路和芳路，所述王電路包括DSP控制芯片，所述芳路具有芳路開關(guān)，還包括強制芳路保護模塊，所述強制旁路保護模塊在檢測到所述DSP控制芯片供電異常和/或工作異常時閉合所述旁路開關(guān)。
[0007]優(yōu)選的，本USB電源還包括輔助電源模塊，所述輔助電源模塊從市電取電并給所述強制旁路保護模塊供電。
[0008]其中，所述強制旁路保護模塊包括用于驅(qū)動旁路開關(guān)閉合/斷開的旁路驅(qū)動電路和實時監(jiān)測所述DSP控制芯片的DSP檢測電路，所述DSP檢測電路檢測到所述DSP控制芯片供電異常和/或工作異常時輸出關(guān)閉信號至旁路驅(qū)動電路以控制所述旁路驅(qū)動電路閉合所述旁路開關(guān)。
[0009]優(yōu)選的，本UPS電源還包括輔助電源模塊，所述輔助電源模塊從市電取電并給所述DSP檢測電路供電。
[0010]優(yōu)選的，所述旁路驅(qū)動電路從所述輔助電源模塊取電。
[0011]其中，所述輔助電源模塊包括變壓器Tl和穩(wěn)壓芯片U3，所述變壓器Tl的原邊從市電取電，所述變壓器Tl的次級邊輸出電壓至穩(wěn)壓芯片U3，經(jīng)穩(wěn)壓芯片U3穩(wěn)壓后輸出。
[0012]其中，所述DSP控制芯片與所述旁路驅(qū)動電路連接并輸出模式切換信號至所述旁路驅(qū)動電路以使所述旁路驅(qū)動電路閉合/斷開旁路開關(guān)。
[0013]其中，所述旁路驅(qū)動電路包括變壓器Tl和控制變壓器Tl通/斷的開關(guān)管Q14，所述變壓器Tl包括用于取電的原邊和用于輸出控制信號至旁路開關(guān)的次級邊，所述開關(guān)管Q14的受控端與DSP檢測電路的輸出端BYP_0UT、DSP控制芯片的輸出端DSP_DRV連接，所述開關(guān)管Q14在所述DSP檢測電路的輸出端BYP_0UT或DSP控制芯片的輸出端DSP_DRV輸出有效信號時使變壓器Tl導(dǎo)通。
[0014]其中，所述DSP檢測電路包括串接于高電平與地線之間的檢測支路，所述檢測支路設(shè)置有信號輸出端、實時監(jiān)測所述DSP控制芯片是否供電異常的DSP供電檢測端和實時監(jiān)測所述DSP控制芯片是否工作異常的DSP工作狀態(tài)檢測端，當(dāng)所述DSP供電檢測端監(jiān)測到所述DSP控制芯片供電異?；蛘逥SP工作狀態(tài)檢測端監(jiān)測到所述DSP控制芯片工作異常時，令檢測支路由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷或者由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，以此改變信號輸出端的電平值以產(chǎn)生所述關(guān)閉信號。
[0015]其中，所述檢測支路包括相互串聯(lián)的開關(guān)管Q6和開關(guān)管Q7，所述開關(guān)管Q6的受控端為DSP供電檢測端，所述開關(guān)管Q7的受控端為DSP工作狀態(tài)檢測端。
[0016]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種具有強制旁路保護功能的UPS電源，該UPS電源設(shè)有可實時監(jiān)測所述DSP控制芯片并根據(jù)檢測情況驅(qū)動旁路開關(guān)閉合/斷開的強制旁路保護模塊，其原理是當(dāng)強制旁路保護模塊檢測到所述DSP控制芯片供電異常和/或工作異常時，說明DSP控制芯片處于異常狀態(tài)，主電路極有可能無法有效工作且DSP控制芯片無法有效控制旁路開關(guān)閉合以切換至旁路狀態(tài)，此時強制旁路保護模塊驅(qū)動閉合旁路開關(guān)以使旁路導(dǎo)通，負載通過旁路從市電取電，實現(xiàn)在DSP控制芯片異常時也能不間斷供電，有效提高系統(tǒng)可靠性。
【附圖說明】
[0017]利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明一種具有強制旁路保護功能的UPS電源的電路框圖。
[0019]圖2為本發(fā)明一種具有強制旁路保護功能的UPS電源的旁路驅(qū)動電路的電路圖。
[0020]圖3為本發(fā)明一種具有強制旁路保護功能的UPS電源的DSP檢測電路的電路圖。
[0021]圖4為本發(fā)明一種具有強制旁路保護功能的UPS電源的輔助電源模塊電路圖。
[0022]圖5為本發(fā)明一種具有強制旁路保護功能的UPS電源的旁路電路圖。
【具體實施方式】
[0023]結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0024]本發(fā)明一種具有強制旁路保護功能的UPS電源的【具體實施方式】，如圖1所示，包括:主電路1、旁路、輔助電源模塊2、和強制旁路保護模塊，具體的本實施例中強制旁路保護模塊包括DSP檢測電路3和旁路驅(qū)動電路4。所述主電路I包括DSP控制芯片11，主電路I從市電取電并給負載供電。所述旁路包括旁路開關(guān)5，本實施例中旁路開關(guān)5為靜態(tài)開關(guān)(見圖5)，所述旁路與主電路I并聯(lián)，在UPS電源處于旁路模式時旁路被導(dǎo)通以給負載供電。所述輔助電源模塊2從市電取電并提供+15V電源。所述DSP檢測電路3從輔助電源模塊2的輸出端BYP_+15V (見圖3)取電，同時檢測DSP控制芯片11的工作狀態(tài)是否異常，具體的，DSP檢測電路3包括兩個檢測端口，一個為監(jiān)測所述DSP控制芯片11是否供電異常(即與DSP控制芯片11的電源端DSP_+15V (見圖3)連接)的DSP供電檢測端，另一個為實時監(jiān)測所述DSP控制芯片11是否工作異常(可與DSP控制芯片11的使能端或者信號輸出端DSP_SIGNAL (見圖3)連接)的DSP控制芯片11工作狀態(tài)檢測端。所述旁路驅(qū)動電路4與旁路開關(guān)5連接，同時根據(jù)DSP檢測電路3和DSP控制芯片11的輸出控制信號來控制旁路開關(guān)5的導(dǎo)通/截止，另外，旁路驅(qū)動電路4也從輔助電源模塊2取電。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比