一种不间断电源的DC/DC电路制造技术

一种不间断电源的DC/DC电路，为双向DC/DC电路与电池和母线相连；在市电模式下，双向DC/DC电路由母线取电，给所述电池充电；在市电异常时，双向DC/DC电路工作在所述电池向母线供电状态；所述双向DC/DC电路包括隔离变压器，所述隔离变压器的原边连接推挽电路或半桥电路或全桥电路；在所述隔离变压器的副边连接推挽电路或半桥电路或全桥电路；所述隔离变压器具有多个可控抽头；所述双向DC/DC电路通过选择所述隔离变压器原边或者副边的抽头进行匝比切换，用于充电和放电电压调节。本发明专利技术提供一种用于不间断电源的DC/DC电路，使得UPS系统更为简化，同时降低系统成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不间断电源
，特别涉及一种不间断电源的DC/DC电路。
技术介绍
传统的UPS (Uninterruptible Power System,不间断电源)电源中，UPS电源充电器的设计一般包括以下两种:第一种，隔离型，一般都采用反激式变换，有些也采用双正激式变换等；第二种，非隔离型，其采用BUCK电路降压、BUCK-B00ST电路的升降压变换等。上述传统的UPS电源的充电器的设计思路都是充电器独立设置，在UPS电源中，不管充电器如何与UPS电源挂接，充电器都是UPS电源的一个独立组件。如附图说明图1所示，是传统的UPS电源的第一系统框图。该UPS电源包括输入滤波电路1、整流电路2、逆变电路3、静态切换开关4、输出滤波电路5、控制电路6、辅助电路7、DC/DC电路A、充电电池B和充电电路C。其中，输入滤波电路1、整流电路2、逆变电路3、静态切换开关4和输出滤波电路5依次相连,且输入滤波电路I的输出端与静态切换开关4的输入端相连。充电电路C连接在充电电池B与输入滤波电路I的输出端之间，DC/DC电路A连接在充电电池B与整流电路2的输出端之间。所述DC/DC电路A、整流电路2、逆变电路3、静态切换开关4均受控制电路6控制。同时，充电电池为B为辅助电路7供电。该UPS电源中，在市电供电模式时，充电电池B充电，即市电依次通过输入滤波电路I和充电电路C为充电电池B充电，在电池供电模式时，充电电池B放电，即充电电池B经DC/DC电路A为逆变电路3提供输入电压。如图2所示，是传统的UPS电源的第二系统框图。所述第二系统与图1所示的第一系统框图的区别在于:充电电路C连接在充电电池为B与整流电路2的输出端之间。同样地，在市电供电模式时，充电电池B充电，即市电依次通过输入滤波电路1、整流电路2和充电电路C为充电电池B充电，在电池供电模式时，充电电池B放电，即充电电池B经DC/DC电路A为逆变电路3提供输入电压。可见，在传统的UPS电源中，充电器须采用独立的充电电路C对充电电池B充电，电路复杂，成本较高。如图1和2，UPS(不间断电源)基本结构，该结构包含两个DC/DC电路，分别是充电器电路和电池放电器电路。现有UPS设计，充电器和电池放电器为独立设计。充电器设计一般可以分为两种:隔离型和非隔离型，根据其拓扑的耦合方式来确定采用隔离型或非隔离型。隔离型的充电器在小功率段一般都采用反激式变换器，有些厂家也采用双正激形式。充电器设计基本思路都是充电器独立工作，充电器作为UPS硬件系统中独立的一个部分。如图1和2所示，不管充电器如何挂接(耦合)，传统的充电器设计思路都是充电器是系统的一个独立的部分。这样，不间断电源成本较高。因此，如何提供一种用于不间断电源的DC/DC电路，使得UPS系统更为简化，同时降低系统成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于不间断电源的DC/DC电路，使得UPS系统更为简化，同时降低系统成本。本专利技术提供一种不间断电源的DC/DC电路，所述不间断电源的DC/DC电路为双向DC/DC电路，所述双向DC/DC电路与电池和母线相连；在市电模式下，双向DC/DC电路由母线取电，给所述电池充电；在市电异常时，双向DC/DC电路工作在所述电池向母线供电状态；所述双向DC/DC电路包括隔离变压器，所述隔离变压器的原边连接推挽电路或半桥电路或全桥电路；在所述隔离变压器的副边连接推挽电路或半桥电路或全桥电路；所述隔离变压器具有多个可控抽头；所述双向DC/DC电路通过选择所述隔离变压器原边和/或副边的可控抽头进行匝比切换。优选地，所述隔离变压器的副边连接整流电路，所述整流电路的两端同时并联第一、第二开关管，并联有电容。优选地，所述可控抽头具体为所述隔离变压器副边的两个选通抽头；第一选通抽头与整流电路或第一、二开关管的公共端相连；第二选通抽头与第一、二开关管的公共端或整流电路相连。优选地，所述第一、第二开关管为半桥结构；第一开关管的一端和正母线正端相连，第二开关管的一端和负母线相连，第一开关管和第二开关管一端相连，第一开关管和第二开关管的公共端与所述隔离变压器的副边第一抽头的同名端即第一选通抽头之间设置第一选通开关；所述隔离变压器的副边第二抽头的同名端即第二选通抽头与所述整流电路之间设置第二选通开关。优选地，所述可控抽头具体为所述隔离变压器副边的第一、第二切换抽头；所述第一开关管和第二开关管的公共端与所述同隔离变压器的副边同名端即第一切换抽头和所述第二切换抽头之间设置第一切换开关；所述第一切换开关用于切换所述第一切换抽头或第二切换抽头导通。优选地，所述第一切换抽头与所述第一切换开关之间设置第一电感。优选地，在电池侧增加第三滤波电感和第三开关，在所述电池放电时，第三开关闭合，将所述第三滤波电感短路，所述电池通过放电器向母线供电；给所述电池充电时，所述第三开关断开，所述滤波电感起滤波作用。优选地，所述隔离变压器的副边固定抽头的同名端与两个所述电容的公共端增加滤波电感和开关。优选地，所述可控抽头具体为所述隔离变压器副边的两套切换抽头；第一套切换抽头包括第一切换抽头、第二切换抽头；第一切换抽头、第二切换抽头与第二开关管Q2之间设置有第一切换开关SWITCH1 ;所述第一、第二切换抽头通过第一切换开关选择导通第一切换抽头或第二切换抽头；第二套切换抽头包括第三切换抽头、第四切换抽头；第三切换抽头、第四切换抽头与第一开关管Ql之间设置有第二切换开关；所述第三、第四切换抽头通过第二切换开关选择导通第三切换抽头或第四切换抽头；所述母线侧为全波整流电路，通过第一、第二切换开关切换匝比改变充电和放电时的变压器的匝比；在所述同隔离变压器的副边固定抽头的同名端与所述电容之间设置有第一电感，以及并联在所述第一电感之间的第三开关。优选地，在所述同隔离变压器的副边第一切换抽头与所述第二开关管之间设置有第一电感，在所述同隔离变压器的副边第四切换抽头与所述第一开关管之间设置有第二电感。优选地，所述隔离变压器的原边连接的推挽电路或半桥电路或全桥电路采用MOS管，所述MOS管的等效二极管作为所述双向DC/DC电路由母线取电给所述电池充电时的等效副边整流二极管。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:由于本专利技术所述UPS电源控制电路中，通过在整流电路的输出端与充电电池之间连接了双向DC/DC电路，且控制电路与所述双向DC/DC电路相连且受控制电路控制；如果在电池供电模式下，市电 依次通过输入滤波电路、整流电路和双向DC/DC电路为充电电池充电；如果在市电供电模式下，充电电池经双向DC/DC电路为逆变电路提供输入电压。双向DC/DC电路集充电和放电功能为一体，因此，充电电池不需要采用独立的充电电路对其充电，使所述UPS电源控制电路的整体电路简单，成本较低，为客户带来更大的价值。在现有无可控抽头的隔离变压器中，非反激类(推挽、全桥、半桥电路)原、副边的电压比例约等于变压器原副边的匝比。在UPS电源中，电池模式下需要电池持续一段时间进行放电，这段时间电池放电需要满足电池低压下还能够维持母线电压。而市电模式下需要对电池进行充电，电池的均充和浮充电压均高于电池输入的最低电压，此时要求抬高母线电压对电池进行充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不间断电源的DC/DC电路，其特征在于，所述不间断电源的DC/DC电路为双向DC/DC电路，所述双向DC/DC电路与电池和母线相连；在市电模式下，双向DC/DC电路由母线取电，给所述电池充电；在市电异常时，双向DC/DC电路工作在所述电池向母线供电状态；所述双向DC/DC电路包括隔离变压器，所述隔离变压器的原边连接推挽电路或半桥电路或全桥电路；在所述隔离变压器的副边连接推挽电路或半桥电路或全桥电路；所述隔离变压器具有多个可控抽头；所述双向DC/DC电路通过选择所述隔离变压器原边和/或副边的可控抽头进行匝比切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪同，宋淼，刘峰，刘春阳，
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：