一种UPS拓扑电路制造技术

本发明专利技术涉及一种UPS拓扑电路，包括PFC/变换模块，用于接收从市电接收交流输入和从电池接收直流输入并对所述交流输入进行功率因数校正和对所述直流输入进行DC/DC变换；母线切换解耦模块，用于改变母线电容挂接方式从而实现单母线和双母线拓扑切换以为所述交流输入和所述直流输入提供电流流通路径；逆变模块，用于将所述母线解耦模块输出的直流电压转换成交流输出。实施本发明专利技术的UPS拓扑电路，通过母线切换解耦模块，可以将该UPS拓扑电路在单母线UPS拓扑和双母线UPS拓扑之间进行切换，因而可以同时兼顾双母线UPS拓扑结构和单母线UPS拓扑结构的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及UPS领域，更具体地说，涉及一种UPS拓扑电路。
技术介绍
目前的UPS拓扑电路，按照母线结构的不同可以分为单母线UPS拓扑电路和双母线UPS拓扑电路。图1是双母线UPS拓扑电路的电路图。图2是单母线UPS拓扑电路的电路图。如图1所示的双母线UPS拓扑电路，虽然其双母线结构具有效率高，开关器件选型容易的优点，但是由于其正、负母线交替半周工作，因此整体母线的利用率不高。在电池模式下，母线中点在电池正极、负极间交替切换，同时母线中点又与N线相连。因此，在多个双母线UPS拓扑电路共用电池组时，容易将引起短路炸机。如图2所示的单母线UPS拓扑电路的电路图，虽然其母线利用率高，且在电池模式下母线电容负极直接和电池负极相连，因此可以共用电池组，但是其输出N线通常不能与输入共通，因此需要增加一级隔离变压器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的单母线UPS拓扑电路和双母线UPS拓扑电路各有优缺点的现况，提供一种可以实现单母线和双母线切换从而同时具备单母线拓扑和双母线拓扑优点的UPS拓扑电路。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种UPS拓扑电路，包括：PFC/变换模块，用于接收从市电接收交流输入和从电池接收直流输入并对所述交流输入进行功率因数校正和对所述直流输入进行DC/DC变换；母线切换解耦模块，用于改变母线电容挂接方式从而实现单母线和双母线
拓扑切换以为所述交流输入和所述直流输入提供电流流通路径；逆变模块，用于将所述母线解耦模块输出的直流电压转换成交流输出在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，在市电模式下，所述母线切换解耦模块切换到双母线拓扑，所述UPS拓扑电路以双母线UPS拓扑电路工作；在电池模式下，所述母线切换解耦模块切换到单母线拓扑，所述UPS拓扑电路以单母线UPS拓扑电路工作。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述母线切换解耦模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、零线开关、第一二极管和第二二极管，所述第一开关的第一端连接所述PFC模块的第一输出端、所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端连接所述PFC模块的第二输出端、所述第四开关的第一端连接所述PFC模块的第三输出端，所述第一开关的第二端连接所述第三开关的第二端和所述第二二极管的阳极，所述第二开关的第二端连接所述第四开关的第二端和所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接所述逆变模块的第一输入端，所述第二二极管的阴极连接所述逆变模块的第二输入端，所述零线开关的第一端连接零线，所述零线开关的第二端连接所述PFC模块的第二输出端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述母线切换解耦模块包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、零线开关、第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述逆变模块的第一输入端、阴极连接所述第一单刀双掷开关的动触头，所述第一单刀双掷开关的第一静触点连接所述PFC模块的第二输出端、第二静触点连接所述PFC模块的第三输出端，所述第二二极管的阴极连接所述逆变模块的第二输入端、阳极连接所述第二单刀双掷开关的动触头，所述第二单刀双掷开关的第一静触点连接所述PFC模块的第一输出端、第二静触点连接所述PFC模块的第二输出端，所述零线开关的第一端连接零线，所述零线开关的第二端连接所述PFC模块的第二输出端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述PFC模块包括PFC输入单元、开关管单元、第三二极管、第四二极管、第一母线电容和第二母线电容；所述PFC输入单元的第一输出端连接所述开关管单元的第一输入端和所述第三二
极管的阳极，所述PFC输入单元的第二输出端连接所述开关管单元的第二输入端和所述第四二极管的阴极，所述三二极管的阴极连接所述第一母线电容的正极，所述四二极管的阳极连接所述第二母线电容的负极，所述第一母线电容的负极连接所述逆变模块的第一输入端，所述第二母线电容的正极连接所述逆变模块的第二输入端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述开关管单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管的栅极连接控制信号，所述第一开关管的漏极连接所述PFC模块的第一输出端，所述第一开关管的源极连接所述第二开关管的漏极和所述PFC模块的第二输出端，所述第二开关管的源极连接所述PFC模块的第三输出端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述PFC输入单元包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第一电感、第二电感和电池，所述第五二极管的阳极连接第一交流输入端和第八二极管的阴极，所述第六二极管的阳极连接第二交流输入端和第九二极管的阴极，所述第七二极管的阳极连接第三交流输入端和第十二极管的阴极，所述第五二极管、第六二极管和第七二极管的阴极连接所述第五开关的第一端，所述第八二极管、第九二极管和第十二极管的阳极连接所述第六开关的第一端，所述第五开关的第二端连接第一电感的第一端和第七开关的第一端，所述第六开关的第二端连接第二电感的第一端和第八开关的第一端，第七开关的第二端连接电池正极，第八开关的第二端连接电池负极，所述第一电感的第二端连接所述PFC输入单元的第一输出端，所述第二电感的第二端连接所述PFC输入单元的第三输出端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述PFC输入单元包括第九开关和第十开关，所述开关管单元包括第十一开关和第十二开关，所述第九开关的第一端连接所述第一电感的第一端、第二端连接所述第二开关管的漏极和所述第十二开关的第一端，所述第十开关的第一端连接所述第二电感的第一端、第二端连接所述第一开关管的源极和所述第十一开关的第一端，所述第十二开关的第二端连接所述第十一开关的第二端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述PFC输入单元包括第五二极管、第六二极管、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第一电感和第二电感，所述第五二极管的阳极连接到单相输入端和所述第六二极管的阴极，所述第五二极管的阴极连接所述第五开关的第一端，所述第六二极管的阳极连接所述第六开关的第一端，所述第五开关的第二端连接第一电感的第一端和第七开关的第一端，所述第六开关的第二端连接第二电感的第一端和第八开关的第一端，第七开关的第二端连接电池正极，第八开关的第二端连接电池负极，所述第一电感的第二端连接所述PFC输入单元的第一输出端，所述第二电感的第二端连接所述PFC输入单元的第三输出端。在本专利技术所述的UPS拓扑电路中，所述PFC输入单元包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关、第一电感、第二电感、第三电感和电池，所述第五二极管的阳极连接第一电感的第一端和第八二极管的阴极，所述第六二极管的阳极连接第二电感的第一端和第九二极管的阴极，所述第七二极管的阳极连接第三电感的第一端和第十二极管的阴极，所述第五二极管、第六二极管和第七二极管的阴极连接所述PFC模块的第一输出端，所述第八二极管、第九二极管和第十二极管的阳极连接所述PFC模块的第三输出端，所述第一电感的第二端经所述第五开关连接第一交流输入端，所述第二电感的第二端经所述第六开关连接第二交流输入端，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UPS拓扑电路，其特征在于，包括：PFC/变换模块，用于接收从市电接收交流输入和从电池接收直流输入并对所述交流输入进行功率因数校正和对所述直流输入进行DC/DC变换；母线切换解耦模块，用于改变母线电容挂接方式从而实现单母线和双母线拓扑切换以为所述交流输入和所述直流输入提供电流流通路径；逆变模块，用于将所述母线解耦模块输出的直流电压转换成交流输出。

【技术特征摘要】
1.一种UPS拓扑电路，其特征在于，包括：PFC/变换模块，用于接收从市电接收交流输入和从电池接收直流输入并对所述交流输入进行功率因数校正和对所述直流输入进行DC/DC变换；母线切换解耦模块，用于改变母线电容挂接方式从而实现单母线和双母线拓扑切换以为所述交流输入和所述直流输入提供电流流通路径；逆变模块，用于将所述母线解耦模块输出的直流电压转换成交流输出。2.根据权利要求1所述的UPS拓扑电路，其特征在于，在市电模式下，所述母线切换解耦模块切换到双母线拓扑，所述UPS拓扑电路以双母线UPS拓扑电路工作；在电池模式下，所述母线切换解耦模块切换到单母线拓扑，所述UPS拓扑电路以单母线UPS拓扑电路工作。3.根据权利要求2所述的UPS拓扑电路，其特征在于，所述母线切换解耦模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、零线开关、第一二极管和第二二极管，所述第一开关的第一端连接所述PFC模块的第一输出端、所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端连接所述PFC模块的第二输出端、所述第四开关的第一端连接所述PFC模块的第三输出端，所述第一开关的第二端连接所述第三开关的第二端和所述第二二极管的阳极，所述第二开关的第二端连接所述第四开关的第二端和所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接所述逆变模块的第一输入端，所述第二二极管的阴极连接所述逆变模块的第二输入端，所述零线开关的第一端连接零线，所述零线开关的第二端连接所述PFC模块的第二输出端。4.根据权利要求2所述的UPS拓扑电路，其特征在于，所述母线切换解耦模块包括第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、零线开关、第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述逆变模块的第一输入端、阴极连接所述第一单刀双掷开关的动触头，所述第一单刀双掷开关的第一静触点连接所述PFC/变换模块的第二输出端、第二静触点连接所述PFC/变换模块的第三输出端，所述第二二极管的阴极连接所述逆变模块的第二输入端、阳极连接所述第二单刀双掷开关的动触头，所述第二单刀双掷开关的第一静触点连接所述
\tPFC模块的第一输出端、第二静触点连接所述PFC/变换模块的第二输出端，所述零线开关的第一端连接零线，所述零线开关的第二端连接所述PFC/变换模块的第二输出端。5.根据权利要求3或4所述的UPS拓扑电路，其特征在于，所述PFC/变换模块包括PFC/变换输入单元、开关管单元、第三二极管、第四二极管、第一母线电容和第二母线电容；所述PFC/变换输入单元的第一输出端连接所述开关管单元的第一输入端和所述第三二极管的阳极，所述PFC/变换输入单元的第二输出端连接所述开关管单元的第二输入端和所述第四二极管的阴极，所述第三二极管的阴极连接所述第一母线电容的正极，所述四二极管的阳极连接所述第二母线电容的负极，所述第一母线电容的负极连接所述逆变模块的第一输入端，所述第二母线电容的正极连接所述逆变模块的第二输入端。6.根据权利要求5所述的UPS拓扑电路，其特征在于，所述开关管单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和第二开关管的栅极连接控制信号，所述第一开关管的漏极连接所述PFC/变换模块的第一输出端，所述第一开关管的源极连接所述第二开关管的漏极和所述PFC/变换模块的第二输出端，所述第二开关管的源极连接所述PFC/变换模块的第三输出端。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，张良钰，倪同，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44