一种UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置，包括对UPS前级升压电路中双Boost电路中的上臂和下臂中的电感的电流进行采样；当UPS前级升压电路对正母线进行升压时，对下臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；当UPS前级升压电路对负母线进行升压时，对上臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；将衰减处理后的上臂和下臂的电流采样信号与预设限流阈值进行比较，并依据比较结果生成相应的上臂和下臂驱动信号，驱动上臂中的升压开关管或下臂中的升压开关管的通断。本发明专利技术保证在电池态下，避免出现电感电流同时给正负母线电容充电的情况，进而避免单边母线带载的情况。

A current limiting protection method for UPS pre boost circuit and its device

The present invention discloses a current limiting protection method and device for the UPS pre stage boost circuit, including the sampling of the current in the upper arm and the lower arm of the dual Boost circuit in the UPS pre stage boost circuit; when the forward step boost circuit is boosted on the normal bus, the current sampling signal of the lower arm is attenuated so that it does not exceed the pre voltage circuit. Limit flow threshold; when the UPS pre stage boost circuit boosts the negative busbar, the current sampling signal of the upper arm is attenuated so that it does not exceed the preset threshold value; the current sampling signal of the upper arm and the lower arm after attenuation is compared with the preset threshold current threshold, and the corresponding upper arm and lower arm drive is generated according to the comparison result. A moving signal drives the on-off of the booster switch tube in the upper arm or the boost switch tube in the lower arm. The invention ensures that the inductor current is avoided while charging the positive and negative busbar capacitors under the battery state, thereby avoiding the single bus busbar carrying condition.

【技术实现步骤摘要】
一种UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置
本专利技术涉及不间断电源
，特别是涉及一种UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置。
技术介绍
不间断电源UPS广泛应用于电力、金融、政府、医院、制造等。它可以保证其连接的设备在市电掉电时还能运行一段时间，它还可以净化电网电源，抑制电网中的电涌、瞬间高压等电源污染。目前常用的一种改进型的UPS拓扑市电电池共用升压电路，参见图1所示，通过晶闸管SCR1、SCR2、SCR3及开关器件Q3进行市电态及电池态切换的控制。而为了保障过流器件的电流均在器件耐流范围内，当输出负载为冲击性负载或者输出短路引起大电流时，往往通过采样升压的电感电流进行限流控制。当采样的电流值超过设定的电流值时，通过硬件电路关断升压开关管驱动来达到限流的目的。这种器件保护应用与图1的电路中时，由于图1中的电路工作在电池态时，电流流通情况如图2所示，逆变正半波时：Q1采用高频开关驱动、Q2常开。Q1开通时电流走向为：BAT+-SCR1-L1-Q1-Q2-L2-BAT-电感储能，Q1关断时电流走向为：BAT+-SCR1-L1-D1-C1-Q2-L2-BAT-电感续流给正母线电容C1充电。逆变负半波时：Q2高频开关、Q1常开。Q2开通时电流走向为：BAT+-SCR1-L1-Q1-Q2-L2-BAT-电感储能，Q2关断时电流走向为：BAT+-SCR1-L1-Q1-C2-D2-L2-BAT-电感续流给负母线电容C2充电。这就使得若Q1/Q2上流过大电流时，会导致Q1/Q2同时限流关断，电感电流将会同时给正负母线电容充电。但是同时给正负母线电容充电的话，由于单边母线带载，另一边不带载，不带载的母线电压升高，长期累积导致单边母线出现过压故障。因此，如何提供一种能够避免单边母线带载的UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置，保证在电池态下，避免出现电感电流同时给正负母线电容充电的情况，进而避免单边母线带载的情况。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种UPS前级升压电路的限流保护方法，包括：对所述UPS前级升压电路中双Boost电路中的上臂和下臂中的电感的电流进行采样；当所述UPS前级升压电路对正母线进行升压时，对下臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；当所述UPS前级升压电路对负母线进行升压时，对上臂的电流采样信号进行衰减使其不超出所述预设限流阈值；将衰减处理后的上臂和下臂的电流采样信号与所述预设限流阈值进行比较，并依据比较结果生成相应的上臂和下臂驱动信号，驱动上臂中的升压开关管或下臂中的升压开关管的通断。优选地，对所述上臂和下臂中的电感的电流进行采样后，对所述电流采样信号进行衰减前，还包括：对所述电流采样信号进行放大处理。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种UPS前级升压电路的限流保护装置，包括：结构相同的上臂电路和下臂电路以及分别连接所述上臂电路和所述下臂电路的信号衰减电路；所述上臂电路和所述下臂电路均包含电流采样电路、限流比较电路以及驱动封锁电路；所述电流采样电路，用于依据自身所处位置，对所述UPS前级升压电路中双Boost电路中的上臂或下臂中的电感的电流进行采样；所述信号衰减电路，用于当所述UPS前级升压电路对正母线进行升压时，对下臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；当所述UPS前级升压电路对负母线进行升压时，对上臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；并将自身处理后的信号输入所述上臂电路和所述下臂电路中的所述限流比较电路内；所述限流比较电路，用于将衰减处理后的上臂和下臂的电流采样信号与预设限流阈值进行比较，依据比较结果输出相应的限流信号至相应的驱动封锁电路；所述所述驱动封锁电路，用于依据所述限流信号生成驱动信号，相应的驱动上臂或下臂中的开关管的通断。优选地，所述上臂电路和所述下臂电路还分别包括：信号放大电路，用于对所述电流采样电路输出的电流采样信号进行放大处理，并将处理后的信号发送至所述信号衰减电路。优选地，所述电流采样电路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一双向稳压管、第二双向稳压管、第一二极管、第二二极管和第一电阻；所述第一双向稳压管并接于所述第一电流互感器的次级线圈的两端，所述第二电流互感器并接于所述第二电流互感器的次级线圈的两端；所述第一双向稳压管的第一端连接所述第一二极管的阴极，所述第二双向稳压管的第一端连接所述第二二极管的阴极；所述第一双向稳压管的第二端连接所述第二双向稳压管的第二端后与所述第一电阻的第二端连接；所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极连接后连接所述第一电阻的第一端；所述第一电阻的两端作为所述电流采样电路的输出端。优选地，所述信号放大电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一运放；所述第二电阻连接于所述第一电阻的第一端与所述第一运放的负输入端之间；所述第三电阻连接于所述第一电阻的第二端与所述第一运放的正输入端之间；所述第一运放的负输入端与其输出端之间通过所述第五电阻连接；所述第一运放的正输入端通过所述第四电阻接地。优选地，所述限流比较电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一比较器；所述第一比较器的负输入端通过所述第六电阻连接所述第一运放的输出端；所述第一比较器的负输入端还相应的连接所述信号衰减电路的上臂输出端或下臂输出端；所述第一比较器的正输入端接收限流比较基准电压并连接所述第七电阻的第一端；所述第七电阻的第二端分别连接所述第一比较器的输出端以及所述第八电阻的第一端；所述第八电阻的第二端连接电源正极；所述第一比较器的输出端作为所述限流比较电路的输出端。优选地，所述驱动封锁电路包括与门电路；所述与门电路的第一输入端相应的接收上臂或下臂中升压开关管的驱动信号；所述与门电路的第二输入端连接所述限流比较电路的输出端。优选地，所述信号衰减电路包括上臂信号衰减电路和下臂信号衰减电路；所述上臂信号衰减电路包括第九电阻、第十电阻和开关管；所述第九电阻串接于所述上臂电路中的第一比较器的负输入端与所述开关管的集电极之间；所述第十电阻的第一端接收输入的上臂选通信号，所述第十电阻的第二端连接所述开关管的基极，所述开关管的发射极接地；所述下臂信号衰减电路包括第十一电阻和第二比较器；所述第十一电阻串接于所述下臂电路中的第一比较器的负输入端与所述第二比较器的输出端之间；所述第二比较器的正输入端接收输入的下臂选通信号；所述第二比较器的负输入端接收定值电压。本专利技术提供了一种UPS前级升压电路的限流保护方法及其装置，在对正母线进行升压时，对下臂的电流信号进行衰减使其不超出预设限流阈值，这样在后续限流过程中，下臂中的升压开关管就不会被限流关断，即在对正母线进行升压时，本专利技术能够保证下臂中的升压开关管导通，仅关断上臂中的升压开关管，进而使得此时电感电流仅为正母线电容充电。同理，对负母线进行升压时，对上臂的电流信号进行衰减使其不超出预设限流阈值，保证上臂中的升压开关管导通，仅关断下臂中的升压开关管，使电感电流仅为负母线电容充电。可见，本专利技术能够避免正负母线电容同时充电的情况，进而避免了单边母线带载可能带来的故障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UPS前级升压电路的限流保护方法，其特征在于，包括：对所述UPS前级升压电路中双Boost电路中的上臂和下臂中的电感的电流进行采样；当所述UPS前级升压电路对正母线进行升压时，对下臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；当所述UPS前级升压电路对负母线进行升压时，对上臂的电流采样信号进行衰减使其不超出所述预设限流阈值；将衰减处理后的上臂和下臂的电流采样信号与所述预设限流阈值进行比较，并依据比较结果生成相应的上臂和下臂驱动信号，驱动上臂中的升压开关管或下臂中的升压开关管的通断。

【技术特征摘要】
1.一种UPS前级升压电路的限流保护方法，其特征在于，包括：对所述UPS前级升压电路中双Boost电路中的上臂和下臂中的电感的电流进行采样；当所述UPS前级升压电路对正母线进行升压时，对下臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；当所述UPS前级升压电路对负母线进行升压时，对上臂的电流采样信号进行衰减使其不超出所述预设限流阈值；将衰减处理后的上臂和下臂的电流采样信号与所述预设限流阈值进行比较，并依据比较结果生成相应的上臂和下臂驱动信号，驱动上臂中的升压开关管或下臂中的升压开关管的通断。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述上臂和下臂中的电感的电流进行采样后，对所述电流采样信号进行衰减前，还包括：对所述电流采样信号进行放大处理。3.一种UPS前级升压电路的限流保护装置，其特征在于，包括：结构相同的上臂电路和下臂电路以及分别连接所述上臂电路和所述下臂电路的信号衰减电路；所述上臂电路和所述下臂电路均包含电流采样电路、限流比较电路以及驱动封锁电路；所述电流采样电路，用于依据自身所处位置，对所述UPS前级升压电路中双Boost电路中的上臂或下臂中的电感的电流进行采样；所述信号衰减电路，用于当所述UPS前级升压电路对正母线进行升压时，对下臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；当所述UPS前级升压电路对负母线进行升压时，对上臂的电流采样信号进行衰减使其不超出预设限流阈值；并将自身处理后的信号输入所述上臂电路和所述下臂电路中的所述限流比较电路内；所述限流比较电路，用于将衰减处理后的上臂和下臂的电流采样信号与预设限流阈值进行比较，依据比较结果输出相应的限流信号至相应的驱动封锁电路；所述所述驱动封锁电路，用于依据所述限流信号生成驱动信号，相应的驱动上臂或下臂中的开关管的通断。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述上臂电路和所述下臂电路还分别包括：信号放大电路，用于对所述电流采样电路输出的电流采样信号进行放大处理，并将处理后的信号发送至所述信号衰减电路。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电流采样电路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一双向稳压管、第二双向稳压管、第一二极管、第二二极管和第一电阻；所述第一双向稳压管并接于所述第一电流互感器的次级线圈的两端，所述第二电流互感器并接...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏，王定富，石学雷，钟伟龙，黄少辉，
申请(专利权)人：漳州科华技术有限责任公司，厦门科华恒盛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35