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高性能在线式不间断电源制造技术

技术编号:3348916 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高性能在线式不间断电源,由滤波器(1)、输入电源变压器(2)、整流器(3)、蓄电池充电回路(4)、蓄电池组(15)、可变直流电源(5)、正弦信号发生器(6)、电压幅度控制器(7)、电压放大器(8)、功率放大器(9)、输出变压器(11)、反馈变压器(12)、衰减器(10)、电流互感器(13)、旁路继电器(14)等组成。具有输出电压谐波失真低,动态、静态稳定度高,对负载适应性强等优点。(*该技术在2004年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电源装置,特别是一种高性能正弦波输出的在线式不间断电源,适用于对市电供电质量有要求的或当市电供电中断后仍需断续使用的仪器设备。现有的不间断电源主要有三类(1).方波或正弦波输出后备式,(2).正弦波输出在线式,(3).以输出电压直流电源供电的射极推挽功率放大器方式。图(1)为方波或正弦波输出后备式电路框图,其优点是线路简单,价格便宜,输出波形的谐波失真较低,缺点是对负载要求较严格,对于电源供电质量要求严格的场合,其输出电压的谐波失真和稳定度仍不能满足要求,不能实现向负载的连续不间断供电。图(2)为正弦波输出在线式电路框图,其优点是可实现当市电供电中断时对负载的连续不间断供电,输出电压为不受电网干扰影响的稳压稳频正弦波电压,缺点是电路复杂,成本高。图(3)为以固定直流电源供电的射极推挽功率放大器方式的电路框图,其优点是电路简单,输出电压谐波失真低,负载驱动能力强,对负载无严格要求,缺点是功率损耗大,效率低,整机成本大。本技术的目的在于克服已有技术中的不足,提供一种正弦波输出在线式不间断电源,其输出电压的谐波失真,动态、静态稳定度等指标均得以改善,电路结构简单,成本低、整机效率高。本技术的结构主要由滤波器(1)、输入电源变压器(2)、整流器(3)、蓄电池充电回路(4)、蓄电池组(15),可变直流电源(5)、正弦信号发生器(6)、电压幅度控制器(7)、电压放大器(8)、功率放大器(9)、输出变压器(11)、反馈变压器(12)、衰减器(10)、电流互感器(13)、旁路继电器(14)等组成,滤波器(1)将市电电网上的各种干扰过滤后送给输入电源变压器(2),输入电源变压器(2)将市电变为低压交流电,经整流器(3)整流滤波后变为直流,一路经电池充电回路(4)对蓄电池组(15)进行充电;另一路经可变直流电源(5)向功率放大器(9)供电,同时电压放大器(8)把正弦信号发生器(6)的输出信号放大后送往功率放大器(9),再由输出变压器(11)升压后向负载供电,输出变压器(11)的输出端与电压放大器(8)的输入端之间有一由反馈变压器(12)和衰减器(10)组成的负反馈电路,电流互感器接于输出变压器(11)与电压幅度控制器(7)之间。本技术由于采用了输出电压与正弦信号发生器的输出电压成函数关系的可变直流电源、以差动放大器作为输入端,以推挽式放大器作为输出端的功率放大器,和由反馈变压器与衰减器组成的负反馈电路,从而使不间断电源的输出电压的谐波失真低,动态、静态稳定度高,对负载适应性强,具有电路结构简单,可靠性高、装配容易,材料成本低等优点,是一种对市电供电质量要求高或市电供电中断后仍需继续使用的仪器设备理想的不间断电源。以下结合附图及实施例对本技术作进一步的描述。图(1)为方波或正弦波输出后备式电路结构框图。图(2)为正弦波输出在线式电路结构框图。图(3)为以固定直流电源供电的射极推换式功率放大器方式电路结构框图。图(4)为本技术电路结构框图。图(5)为本技术的可变直流电源电路图。图(6)为本技术的电压幅度控制器电路图。由附图(4)可知,本技术的结构由滤波器(1)、输入电源变压器(2)、整流器(3)、蓄电池充电回路(4)、蓄电池组(15)、可变直流电源(5)、正弦信号发生器(6)、电压幅度控制器(7)、电压放大器(8)、功率放大器(9)、输出变压器(11)、反馈变压器(12)、衰减器(10)、电流互感器(13)、旁路继电器(14)和温度继电器等组成。滤波器(1)是一个低通滤波器,当市电供电正常时,它对来自市电的频率在50Hz以上的干扰进行滤波后送给输入电源变压器(2),输入电源变压器(2)的降压比为3,它将市电降压后送给整流器(3),整流器(3)由桥式整流电路构成,它把来自输入电源变压器(2)的低压交流电变为脉动直流电压,再经滤波电容滤波后变为直流电压,然后分成两路一路给蓄电池充电回路;另一路给可变直流电源,蓄电池充电回路为常见的恒流充电线路,它在充电初期,适当降低充电电压,以维持对蓄电池组的恒流充电(1A左右),当充电电流降至0.8A左右再将充电电压上升至96伏,可变直流电源线路如图5所示,正弦信号发生器(6)的输出电压(VIN)经U3D进行反相放大,U3B和U3C对U3D的输出电压分别进行正负半周的整流,U3A把U3B和U3C输出的脉动直流进行同相放大后送给U1,U1为脉宽调制控制集成电路,它输出一频率为20KHz的脉冲,此脉冲经光电耦合器U2隔离后送给Q1,经Q1放大和Q2,Q3缓冲后送给Q7,Q4,Q5三个场效应管的栅极使其随着脉冲电平的高低产生开关动作,L1,C15,R16对因场效应管的开关动作而在FP节点产生的脉冲电压进行滤波,由于将FP节点的电压反馈到U1,从而使得在FP节点得到一个较平滑的并能跟随U3A输出电压做同步变化的电压。可变直流电源(5)的PGND端点接功率放大器(9)的末级正电源供给端,V-端点接整流器(3)负输出端。正弦信号发生器(6)由石英晶体振荡器、分频器和带通滤波器组成,石英晶体振荡器的输出电压经分频电路分频后得到50Hz的方波电压,再经带通滤波器滤波后变为50Hz的正弦波电压,然后一路给可变直流电源(5)的控制端(VIN)作为控制信号;另一路给电压幅度控制器(7)的输入端。电压幅度控制器(7)的线路如图(6)所示,反相放大器U5A把来自电流互感器的输出电压进行电压幅度调整后送给两晶体管Q6,Q8的基极,使得当整机输出过载时Q6,Q8轮流导通从而对正弦信号发生器(6)的输出电压进行幅度控制。电压放大器(8)为电压增益为30dB的反相放大器,它把电压幅度控制器(7)的输出电压放大后送给功率放大器(9),功率放大器是一个电压增益为26dB的以差动放大器作为输入端,以推挽式放大器作为输出端的放大器,它将电压放大器(8)的输出电压做进一步放大后送给输出变压器(11),输出变压器(11)的升压比为4.8,它把功率放大器(9)的输出电压升压为220伏交流电压向负载供电。反馈变压器(12)的降压比为18,把输出变压器(11)的输出电压降压后送给电阻分压式衰减器(10),通过衰减器(10)衰减后送给电压放大器(8)的输入端。电流互咸器(13)的升压比为2200,其初级与整机输出回路串接,次级输出电压作为电压幅度控制器(7)的控制电压。温度继电器的起控温度为85℃,它安装在功率放大器(9)末级功放管的散热器上并串接在旁路继电器(14)的电源驱动回路中,以实现过热保护旁路。继电器(14)为单刀双掷继电器,其常开触点与输出变压器(11)次级的一端连接,共用触点与整机输出插座的一端连接,常闭触点与输入滤波器(1)的输出端连接。当市电供电中断时,蓄电池组(15)通过输出电压与正弦信号发生器的输出电压成函数关系的可变直流电源(5)向功率放大器(9)供电,同时电压放大器(8)把正弦信号发生器(6)输出的50Hz低失真正弦波电压放大后送往功率放大器(9),由功率放大器(9)做进一步放大后再经输出变压器(11)升压为220伏交流电向负载供电。过载保护通过用串接在整机输出回路中的电流互感器(13)的输出电压控制电压幅度控制器(7)实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能在线式不间断电源,由滤波器(1)、输入电源变压器(2)、整流器(3)、蓄电池充电回路(4)、蓄电池组(15)、可变直流电源(5)、正弦信号发生器(6)、电压幅度控制器(7)、电压放大器(8)、功率放大器(9)、输出变压器(11)、反馈变压器(12)、衰减器(10)、电流互感器(13)、旁路继电器(14)和温度继电器等组成,其特征在于滤波器(1)将市电电网上的各种干扰过滤后送给输入电源变压器(2),输入电源变压器(2)将市电变为低压变流电,经整流器(3)整流滤波后变为直流,一路经蓄电池充电回路(4)对蓄电池组(15)进行充电;另一路经可变直流电源(5)向功率放大器(9)供电,电压放大器(8)把正弦信号发生器(6)的输出信号放大后送往功率放大器(9),再由输出变压器(11)升压后向负载供电,输出变压器(11)的输出端与电压放大器(8)的输入端之间有一由衰减器(10)、反馈变压器(12)组成的负反馈电路。电流互感器(13)接在输出变压器(11)与电压幅度控制器(7)之间。

【技术特征摘要】
1.一种高性能在线式不间断电源,由滤波器(1)、输入电源变压器(2)、整流器(3)、蓄电池充电回路(4)、蓄电池组(15)、可变直流电源(5)、正弦信号发生器(6)、电压幅度控制器(7)、电压放大器(8)、功率放大器(9)、输出变压器(11)、反馈变压器(12)、衰减器(10)、电流互感器(13)、旁路继电器(14)和温度继电器等组成,其特征在于滤波器(1)将市电电网上的各种干扰过滤后送给输入电源变压器(2),输入电源变压器(2)将市电变为低压变流电,经整流器(3)整流滤波后变为直流,一路经蓄电池充电回路(4)对蓄电池组(15)进行充电;另一路经可变直流电源(5)向功率放大器(9)供电,电压放大器(8)把正弦信号发生器(6)的输出信号放大后送往功率放大器(9),再由输出变压器(11)升压后向负载供电,输出变压器(11)的输出端与电压放大器(8)的输入端之间有一由衰减器(10)、反馈变压器(12)组成的负...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志杰
申请(专利权)人:王志杰
类型:实用新型
国别省市:44[中国|广东]

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