一种UPS冷启动电路制造技术

本发明专利技术适用于电路领域，提供了一种UPS冷启动电路，该UPS冷启动电路与电池单元及UPS系统负载单元相连，包括：第一隔离变换单元、汇流单元，以及第二隔离变换单元；第一隔离变换单元的输入端与电池单元连接；汇流单元具有可输入供电电压的多个输入端，第一隔离变换单元的输出端与汇流单元的多个输入端中的第一输入端相连；第二隔离变换单元的输入端与汇流单元的输出端连接，第二隔离变换单元的输出端与UPS系统负载单元连接。将电池单元的负极及UPS系统的输出端与市电零线进行电气隔离，电池单元的电能转换成UPS系统的工作电源，实现无市电从电池单元启动UPS系统，又不影响市电直接启动UPS系统，电路易于实现，成本低，同时UPS系统的运行更加安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电路领域，尤其涉及一种UPS冷启动电路。
技术介绍
UPS(UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply，不间断电源)是将电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。常用的UPS包括在线式UPS系统，这种系统不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态，在线式UPS一般为双变换结构，所谓双变换是指UPS正常工作时，电能经过了AC/DC、DC/AC两次变换后再供给负载，当前在线式双变换UPS电池冷启动有如下两种方式实现。其一，如图1所示的一种现有的在线式UPS用电池冷启动电路，UPS系统电源的输入直接接在电池单元200正负极，这样做的缺点是，UPS必须接电池单元200才能启动UPS，或者在没接电池单元200，用市电启动UPS时，UPS内部的充电器必须先工作，让充电器提供系统电源输入所需的电压，而这类充电器的输入均直接接到UPS的输入零火线上，在工作的过程中产生的高次谐波会直接返回到UPS的输入端口，对电网质量造成污染，影响整机的效率及传导和辐射骚扰，其产生的电磁波也会对空间范围内的设备或人员造成干扰。其二，如图2所示的另一种现有的在线式UPS用电池冷启动电路，UPS系统电源的输入直接接在UPS内部高压母线上，电池单元200和母线用电路连接，按冷启动开关后对UPS内部高压母线进行充电，母线电压升高到系统电源工作点后，UPS系统电源开始工作，之后控制器控制电池升压电路对母线持续供电，其缺点是需要专门配备冷启动板，冷启动板上用到晶闸管，用晶闸管就需加专门的驱动电路，成本会很高，且该冷启动电路在电池电压较低的时候会出现启动失败的情况，另外它适用于三相四线制双电池单元200的UPS，其电池单元200必须带中性抽头，对于单项输入单电池单元200UPS不适用，另一个缺点是辅助电源输入电压会很高，必须选取1600V耐压开关管或者使用两只900V的器件串联做开关管，经济性较差，技术难度较大。综上所述，现有的在线式UPS冷启动电路不但安全性差，而且技术实现难度大，成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种UPS用UPS冷启动电路，旨在解决现有的在线式UPS冷启动电路不但安全性差，而且技术实现难度大，成本较高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种UPS冷启动电路，所述UPS冷启动电路与电池单元及UPS系统负载单元相连，包括：第一隔离变换单元、汇流单元，以及第二隔离变换单元；所述第一隔离变换单元的输入端与所述电池单元连接；所述汇流单元具有多个输入端，所述第一隔离变换单元的输出端与所述汇流单元的多个输入端中的第一输入端相连；所述第二隔离变换单元的输入端与所述汇流单元的输出端连接，所述第二隔离变换单元的输出端与所述UPS系统负载单元连接。本专利技术实施例提供了一种UPS用UPS冷启动电路，通过第一隔离变换单元将电池单元的直流电压输入汇流单元中，汇流单元将电池单元的直流电压与汇流单元的其他输入端输入的电压进行汇总后输出至第二隔离变换单元，以形成UPS系统工作所需的系统电压；本专利技术将电池单元的负极及UPS系统的输出端与市电零线进行电气隔离，将电池单元的电能转换成UPS系统工作所需的系统电源，实现无市电从电池单元启动UPS系统的功能，同时又不影响市电直接启动UPS，电路结构简单，实现容易，成本较低，而且通过电气隔离设置使UPS系统的运行更加安全可靠。附图说明图1是现有技术提供的一种UPS冷启动电路图；图2是现有技术提供的另一种UPS冷启动电路图；图3是本专利技术第一实施例提供的UPS冷启动电路模块图；图4是本专利技术第二实施例提供的UPS冷启动电路的原理图；图5是本专利技术第三实施例提供的UPS冷启动电路的原理图；图6是本专利技术第四实施例提供的UPS冷启动电路的原理图；图7是本专利技术第五实施例提供的UPS冷启动电路的原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种UPS冷启动电路，通过第一隔离变换单元将电池单元的直流电压输入汇流单元中，汇流单元将电池单元的直流电压与汇流单元的其他输入端输入的电压进行汇总后输出至第二隔离变换单元，以形成UPS系统工作所需的系统电压；本专利技术将电池单元的负极及UPS系统的输出端与市电零线进行电气隔离，将电池单元的电能转换成UPS系统工作所需的系统电源，实现无市电从电池单元启动UPS系统的功能，同时又不影响市电直接启动UPS，电路结构简单，实现容易，成本较低，而且通过电气隔离设置使UPS系统的运行更加安全可靠。第一实施例如图3所示，本专利技术实施例提供了一种UPS冷启动电路100，应用于在线式UPS系统，该UPS冷启动电路100与电池单元200及UPS系统负载单元300相连。其中，电池单元100为直流电源，是维持电路中形成稳恒电流的装置，如干电池、蓄电池等装置。UPS系统负载单元300即UPS启动工作的负载，通过UPS冷启动电路100提供UPS系统负载单元300进入正常工作状态的启动电压，实现了电池单元200对UPS系统的冷启动功能。本专利技术中，UPS冷启动电路100包括：第一隔离变换单元110、汇流单元120，以及第二隔离变换单元130。在本专利技术实施例中，第一隔离变换单元110的输入端与电池单元200连接；汇流单元120具有多个输入端，第一隔离变换单元110的输出端与汇流单元120的多个输入端中的第一输入端121相连；第二隔离变换单元130的输入端与汇流单元120的输出端连接，第二隔离变换单元130的输出端与负载单元300连接。在本专利技术实施例中，汇流单元120的多个输入端中还包括以下的一种或多种组合：与市电火线连接的第二输入端122；与市电旁路火线连接的第三输入端123；以及与正母线连接的第四输入端124。其中，第一输入端121、第二输入端122、第三输入端123及第四输入端124具有多路输入公共端125，该多路输入公共端125与市电零线相连。在本专利技术实施例中，UPS冷启动电路100工作时，第一隔离变换单元110将电池单元200输出的电压进行转换处理后，由第一输入端121输入至汇流单元120，并与由第二输入端122、第三输入端123或第四输入端124输入汇流单元120的电压汇总后，输入至第二隔离变换单元130进行处理；第二隔离变换单元130将处理得到的直流电源输出至UPS系统负载单元300。详细地，在本专利技术的一个实施例中，UPS系统有多种工作模式，例如市电主路模式、市电旁路模式、电池模式等。若UPS系统由电池启动，即处于电池模式时，第二隔离变换单元130主要是由第四输入端124的输入电压供电，第二隔离变换单元130产生的输出就为在线式双变换UPS所需的系统电源。当UPS系统由市电启动时，第四输入端124的输入电压为零，此时若只有第二输入端122的输入电压，而没有第三输入端123的输入电压，则第二隔离变换单元13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UPS冷启动电路，所述UPS冷启动电路与电池单元及UPS系统负载单元相连，其特征在于，包括：第一隔离变换单元、汇流单元，以及第二隔离变换单元；所述第一隔离变换单元的输入端与所述电池单元连接；所述汇流单元具有可输入供电电压的多个输入端，所述第一隔离变换单元的输出端与所述汇流单元的多个输入端中的第一输入端相连；所述第二隔离变换单元的输入端与所述汇流单元的输出端连接，所述第二隔离变换单元的输出端与所述UPS系统负载单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种UPS冷启动电路，所述UPS冷启动电路与电池单元及UPS系统负载单元相连，其特征在于，包括：第一隔离变换单元、汇流单元，以及第二隔离变换单元；所述第一隔离变换单元的输入端与所述电池单元连接；所述汇流单元具有可输入供电电压的多个输入端，所述第一隔离变换单元的输出端与所述汇流单元的多个输入端中的第一输入端相连；所述第二隔离变换单元的输入端与所述汇流单元的输出端连接，所述第二隔离变换单元的输出端与所述UPS系统负载单元连接。2.如权利要求1所述的UPS冷启动电路，其特征在于，所述汇流单元的多个输入端中还包括：与市电主线路连接的第二输入端；与市电旁路连接的第三输入端；以及与正母线连接的第四输入端。3.如权利要求2所述的UPS冷启动电路，其特征在于，所述第一输入端、第二输入端、第三输入端，及第四输入端具有与零线相连的公共端。4.如权利要求3所述的UPS冷启动电路，其特征在于，所述UPS冷启动电路工作时，所述第一隔离变换单元将所述电池单元输出的电压进行转换处理后，由所述第一输入端输入至所述汇流单元，并与由所述第二输入端、第三输入端或第四输入端输入所述汇流单元的电压汇总后，输入至所述第二隔离变换单元进行处理；所述第二隔离变换单元将处理得到的直流电源输出至所述UPS系统负载单元。5.如权利要求1～4任意一项所述的UPS冷启动电路，其特征在于，所述第一隔离变换单元包括：反激式隔离变压器T1、开关管Q1、PWM控制芯片U1、二极管D6、第一电压反馈网络；所述第一隔离变换单元的输入端接到所述电池单元的正、负极，经过二极管D1，所述电池单元的电压经所述PWM控制芯片U1控制的开关管Q1斩波后，由所述第一隔离变换单元输出第一直流电压，所述第一直流电压经所述第一电压反馈网络处理后送至所述PWM控制芯片U1，作为所述第一隔离变换单元输出电压的反馈信号；所述第一隔离变换单元输出的电压经所述汇流单元，与所述第二输入端、第三输入端及第四输入端的输入电压汇总之后接至所述第二隔离变换单元的输入端。6.如权利要求5所述的UPS冷启动电路，其特征在于，所述第一隔离变换单元还包括：用于启动所述第一隔离变换单元工作的开关SW1；以及与所述第一隔离变换单元的PWM控制芯片U1连接，可将所述第一隔离变换单元关闭的DSP控制器。7.如权利要求1～4任意一项所述的UPS冷启动电路，其特征在于，所述第二隔离变换单元包括：电阻R4、隔离变压器T2、开关管Q2、PWM控制芯片U2和第二电压反馈网络、二级管D12；当所述第二隔离变换单元的输入电压经过电阻R4后送至PWM控制芯片U2，由所述PWM控制芯片U2控制的开关管Q2斩波后输出第二直流电压，隔离变压器T2的副绕组电压经二极管D12整流后供给PWM控制芯片U...

【专利技术属性】
技术研发人员：文洋，夏小荣，王行宏，利全东，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44