大功率UPS的辅助电源制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率UPS的辅助电源，包括：直流电压输入、交流电压输入、用于防止电流反灌的隔离电路、整流电路、滤波电路、半桥式隔离开关变换电路、高频整流滤波电路、电压电流采样电路、反馈控制电路、PWM控制器和双端反激式变换器，直流电压输入先依次经隔离电路、滤波电路进行隔离滤波，然后通过半桥式隔离开关变换电路转换成高频PWM交流电压，再经高频整流滤波电路进行隔离耦合、整流滤波后输出直流电压；由PWM控制器控制半桥式隔离开关变换电路输出直流稳压；双端反激式变换器的输入端与滤波电路的输出端相连，以使双端反激式变换器接入电源；双端反激式变换器为PWM控制器供电。本发明专利技术可对UPS提供可靠稳定的直流电压输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及UPS电源，具体涉及大功率UPS的辅助电源。
技术介绍
随着电力电子技术的高速发展，UPS已经往高可靠性方向发展，UPS中的逻辑控制电路、模块的触发驱动电路都需要有直流辅助电源供电，故直流辅助电源必须十分可靠。但是，一般给UPS供电用辅助电源都是由简单的单端反激变换电路实现，由单端反激变换电路所组成的辅助电源在输入电压比较高时，功率开关管承受更高的电压、电流 应力，容易损坏，并在输入电压波动大时，容易造成输出不稳定，最终造成UPS故障。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种大功率UPS的辅助电源，可对UPS提供可靠稳定的直流电压输出。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下大功率UPS的辅助电源，包括直流电压输入、交流电压输入、用于防止电流反灌的隔离电路、整流电路、滤波电路、用于将直流电压转换成高频PWM交流电压的半桥式隔离开关变换电路、高频整流滤波电路、电压电流采样电路、反馈控制电路、PWM控制器和用于给PWM控制器供电的双端反激式变换器，所述直流电压输入先依次经隔离电路、滤波电路进行隔离滤波，然后通过半桥式隔离开关变换电路转换成高频PWM交流电压，再经高频整流滤波电路进行隔离耦合、整流滤波后输出直流电压；所述电压电流采样电路将输出的所述直流电压的电压、电流采样后经反馈控制电路判断处理，然后输入PWM控制器，由PWM控制器控制半桥式隔离开关变换电路输出直流稳压；所述交流电压输入经整流电路整流后输入滤波电路滤波；所述双端反激式变换器的输入端与所述滤波电路的输出端相连，以使双端反激式变换器接入电源；所述双端反激式变换器具有供电输出端与PWM控制器的电源输入端相连，以使双端反激式变换器为PWM控制器供电。本专利技术所述半桥式隔离开关变换电路包括第一功率放大电路、第二功率放大电路、第一变压器、第一整定电路、第二整定电路、第三开关管和第四开关管，所述第一变压器包括第一初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述PWM控制器分别输出两路互补的脉冲信号，一路依次经第一功率放大电路、第一初级绕组、第一次级绕组、第一整定电路后驱动第三开关管，另一路依次经第二功率放大电路、第一初级绕组、第二次级绕组、第二整定电路后驱动第四开关管。本专利技术所述所述半桥式隔离开关变换电路还包括第一吸收电路、第二吸收电路，第一吸收电路连接于第三开关管的漏极和源极之间，第二吸收电路连接于第四开关管的漏极和源极之间。本专利技术所述高频整流滤波电路包括第二变压器、第一整流二极管、第二整流二极管、LC振荡电路，所述第二变压器包括第二初级绕组、第三次级绕组、第四次级绕组，所述半桥式隔离开关变换电路输出高频PWM交流电压至第二初级绕组后，一路依次经第三次级绕组、第一整流二极管整流，另一路依次经第四次级绕组、第二整流二极管整流，两路整流输出均通过LC振荡电路输出直流稳压。本专利技术所述电压电流采样电路包括用于检测第二变压器的初级电流的电流互感器、用于对输出电流控 制的第一比较器电路、用于对输出电压控制第二比较器电路、光I禹隔离电路，所述电流互感器与第二变压器的第二初级绕组串联后接入所述PWM控制器的相应输入端口，所述半桥式隔离开关变换电路输出的直流稳压分别经第一、第二比较器电路对应进行比较输出至所述PWM控制器的相应输入端口。本专利技术所述大功率UPS的辅助电源还包括二次电源，所述半桥式隔离开关变换电路输出的直流稳压静二次电源后输出。本专利技术所述双端反激式变换器包括用于启动所述大功率UPS的辅助电源的电源启动电路、用于关闭所述功率UPS的辅助电源的电源关闭电路、双端反激式变换电路，所述双端反激式变换电路包括电流型脉宽调制IC以及由该电流型脉宽调制IC驱动的第一开关管、第二开关管，所述第一开关管的漏极与第二开关管的漏极相连；所述电源启动电路、电源关闭电路的输出端均与电流型脉宽调制IC的相应输入控制端相连，所述大功率UPS的辅助电源还包括用于启动所述大功率UPS的辅助电源的启动开关和用于关闭所述功率UPS的辅助电源的关闭开关，所述二次电源的输出端经启动开关与电源启动电路的输入端相连，所述电源关闭电路的输入端与关闭开关相连。本专利技术相比于现有技术的有益效果(I)本专利技术具有交流电压输入、直流电压输入，提高了可靠性，在输入电压比较高、波动比较大的情况下，避免功率开关管承受过大的电压、电流应力，并用二次电源为UPS系统为提供UPS所需的更为稳定电源电压，再通过双端反激式变换器为PWM控制器提供稳定的电源，使本辅助电源工作更为稳定；具有反馈控制电路，对输出进行过压、过流检测，保护本辅助电源的可靠工作；其中，双端反激式变换器的两个开关管从电路结构上是串联的，所加的驱动脉冲令其同事打开、同时关闭，所以单个开关管的电压应力可降低一半，从而提高可靠性；(2)本专利技术的启动、关闭电源电路可按需启动/关闭本辅助电源，以节约电能，保护直流电压输入所需的电池组。附图说明图I为本专利技术大功率UPS的辅助电源的连接示意框图；图2为本专利技术大功率UPS的辅助电源的半桥式隔离变换器的电路图；图3为本专利技术大功率UPS的辅助电源的PWM控制器的引脚接线图；图4为本专利技术大功率UPS的辅助电源的双端反激式变换器的电路图。具体实施例方式如图I所示的大功率UPS的辅助电源，它包括直流电压输入、交流电压输入、用于防止电流反灌的隔离电路、整流电路、滤波电路、用于将直流电压转换成高频PWM交流电压的半桥式隔离开关变换电路、高频整流滤波电路、电压电流采样电路、反馈控制电路、PWM控制器和用于给PWM控制器供电的双端反激式变换器，直流电压输入先依次经隔离电路、滤波电路进行隔离滤波，然后通过半桥式隔离开关变换电路转换成高频PWM交流电压，再经高频整流滤波电路进行隔离耦合、整流滤波后输出直流电压；电压电流采样电路将输出的直流电压的电压、电流采样后经反馈控制电路判断处理，然后输入PWM控制器，由PWM控制器控制半桥式隔离开关变换电路输出直流稳压；交流电压输入经整流电路整流后输入滤波电路滤波；双端反激式变换器的输入端与滤波电路的输出端相连，以使双端反激式变换器接入电源；双端反激式变换器具有供电输出端与PWM控制器的电源输入端相连，以使双端反激式变换器为PWM控制器供电。 如图2所示，本实施例的辅助电 源采用双路电源供电，一路由384V直流电压供电，即蓄电池组电压供电，另一路由220V交流电源供电。在无22V交流电源给UPS供电时，则由384V直流电压供电。交流电源经隔离整流电路整流后通过隔离电路进行隔离，防止整流电压反灌给蓄电池组，然后通过滤波电路滤波，再通过半桥式隔离开关变换电路，将直流电压转换成高频PWM交流电压，再经高频整流滤波电路进行高频变压器隔离耦合、高频整流、高频滤波，输出+15V的直流电压，用于供电给UPS的IGBT驱动电路；通过电压电流采样电路对输出电压和电流采样后将信号传输到反馈控制电路，反馈控制电路将传输过来的信号作处理后送到PWM控制器进行控制，达到输出稳定的输出电压以及过电流、过电压保护；输出的+15V直流电压再通过二次电源变换成+12V、-12V、+5V的直流电，用于供电给UPS的主控制板。当交流电源供电时，交流电压输入连接到保险F2，经压敏电阻VRl进行过压保护，经桥式整流二极管B本文档来自技高网...

【技术保护点】
大功率UPS的辅助电源，其特征在于包括：直流电压输入、交流电压输入、用于防止电流反灌的隔离电路、整流电路、滤波电路、用于将直流电压转换成高频PWM交流电压的半桥式隔离开关变换电路、高频整流滤波电路、电压电流采样电路、反馈控制电路、PWM控制器和用于给PWM控制器供电的双端反激式变换器，所述直流电压输入先依次经隔离电路、滤波电路进行隔离滤波，然后通过半桥式隔离开关变换电路转换成高频PWM交流电压，再经高频整流滤波电路进行隔离耦合、整流滤波后输出直流电压；所述电压电流采样电路将输出的所述直流电压的电压、电流采样后经反馈控制电路判断处理，然后输入PWM控制器，由PWM控制器控制半桥式隔离开关变换电路输出直流稳压；所述交流电压输入经整流电路整流后输入滤波电路滤波；所述双端反激式变换器的输入端与所述滤波电路的输出端相连，以使双端反激式变换器接入电源；所述双端反激式变换器具有供电输出端与PWM控制器的电源输入端相连，以使双端反激式变换器为PWM控制器供电。

【技术特征摘要】
1.大功率UPS的辅助电源，其特征在于包括直流电压输入、交流电压输入、用于防止电流反灌的隔离电路、整流电路、滤波电路、用于将直流电压转换成高频PWM交流电压的半桥式隔离开关变换电路、高频整流滤波电路、电压电流采样电路、反馈控制电路、PWM控制器和用于给PWM控制器供电的双端反激式变换器，所述直流电压输入先依次经隔离电路、滤波电路进行隔离滤波，然后通过半桥式隔离开关变换电路转换成高频PWM交流电压，再经高频整流滤波电路进行隔离耦合、整流滤波后输出直流电压；所述电压电流采样电路将输出的所述直流电压的电压、电流采样后经反馈控制电路判断处理，然后输入PWM控制器，由PWM控制器控制半桥式隔离开关变换电路输出直流稳压；所述交流电压输入经整流电路整流后输入滤波电路滤波；所述双端反激式变换器的输入端与所述滤波电路的输出端相连，以使双端反激式变换器接入电源；所述双端反激式变换器具有供电输出端与PWM控制器的电源输入端相连，以使双端反激式变换器为PWM控制器供电。2.根据权利要求I所述的大功率UPS的辅助电源，其特征在于所述半桥式隔离开关变换电路包括第一功率放大电路、第二功率放大电路、第一变压器、第一整定电路、第二整定电路、第三开关管和第四开关管，所述第一变压器包括第一初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述PWM控制器分别输出两路互补的脉冲信号，一路依次经第一功率放大电路、第一初级绕组、第一次级绕组、第一整定电路后驱动第三开关管，另一路依次经第二功率放大电路、第一初级绕组、第二次级绕组、第二整定电路后驱动第四开关管。3.根据权利要求2所述的大功率UPS的辅助电源，其特征在于所述所述半桥式隔离开关变换电路还包括第一吸收电路、第二吸收电路，第一吸收电路连接于第三开关管的漏极和源极之间，第二吸收电路连接于第四开关管的漏极和源极之间。4.根据权利要求3所述的大功率UPS的辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：何木林，潘世高，黄敏，
申请(专利权)人：佛山市柏克新能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：