本发明专利技术实施例公开了一种三桥臂拓扑电路，包括：并联接在BUS正负输出端之间的三个桥臂、及双向变换桥臂；双向变换桥臂的中点通过第三电感接切换开关的第一端；切换开关的第三端接电路的正电压输入端；电路的电池组接切换开关的第二端和BUS的一个输出端之间；所述切换开关，用于在市电模式且电池组低压时，控制双向变换桥臂为电池组充电；在市电模式且电池组满电、或市电低压时，控制双向变换桥臂为电池组放电。本发明专利技术实施例还公开一种不间断电源系统及三桥臂拓扑电路的控制方法。采用本发明专利技术实施例，不仅能够提高系统的集成度和器件的利用率，降低系统的成本，而且能够降低系统的热风险，提高系统的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种三桥臂拓扑电路，包括：并联接在BUS正负输出端之间的三个桥臂、及双向变换桥臂；双向变换桥臂的中点通过第三电感接切换开关的第一端；切换开关的第三端接电路的正电压输入端；电路的电池组接切换开关的第二端和BUS的一个输出端之间；所述切换开关，用于在市电模式且电池组低压时，控制双向变换桥臂为电池组充电；在市电模式且电池组满电、或市电低压时，控制双向变换桥臂为电池组放电。本专利技术实施例还公开一种不间断电源系统及三桥臂拓扑电路的控制方法。采用本专利技术实施例，不仅能够提高系统的集成度和器件的利用率，降低系统的成本，而且能够降低系统的热风险，提高系统的可靠性。【专利说明】一种三桥臂拓扑电路及控制方法、不间断电源系统
本专利技术涉及不间断电源
，特别是涉及一种三桥臂拓扑电路及控制方法、不间断电源系统。
技术介绍
相对于传统双边母线的拓扑架构而言，三桥臂拓扑的在线式中小功率UPS(Uninterrupted Power Supply,不间断电源)系统中具有母线电容减半、功率管减少等优势，成为开发低成本在线式UPS的技术研究的焦点。参照图1，为传统的三桥臂拓扑的不间断电源系统的电路图。如图1所示，传统的三桥臂拓扑可以包括:开关管Ql和Q2构成的PFC (Power Factor Correction,功率因数校正)侧高频桥臂；开关管Q3和Q4构成的PFC与INV共用的工频桥臂；开关管Q5和Q6构成的INV侧高频桥臂。第一电感LI为PFC侧的高频电感；第二电感L2为INV侧的高频电感；电容Co为输出电容。第一电容Cl并联接在所述BUS正输出端和BUS负输出端之间。结合图1，传统的UPS系统中，电池组BAT通过可控二极管Q9挂接在三桥臂拓扑的PFC输入侧，共用PFC电路。现有技术中，为实现不间断电源供电，需要为电池组BAT专门配置一独立的充电器la。在市电模式下充电器Ia为电池组BAT充电；在电池组BAT充满之后，充电器处于闲置状态。由此使得，现有UPS系统的集成度和器件的利用率不高，增加了系统的成本。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种三桥臂拓扑电路及控制方法、不间断电源系统，不仅能够提高系统的集成度和器件的利用率，降低系统的成本，而且能够降低系统的热风险，提高系统的可靠性。第一方面，提供一种三桥臂拓扑电路，所述电路包括:第一开关管和第二开关管构成的第一桥臂；第三开关管和第四开关管构成的第二桥臂；第五开关管和第六开关管构成的第三桥臂；三个所述桥臂并联接在BUS正输出端和BUS负输出端之间；所述第一桥臂的中点经第一电感接所述电路的正电压输入端；所述第二桥臂的中点接所述电路的负电压输入端；所述第三桥臂的中点经第二电感接输出负载；所述电路的正电压输入端通过第一开关接所述交流电源的正极，所述交流电源的负极接所述电路的负电压输入端；所述电路还包括:双向变换桥臂；所述双向变换桥臂包括:第七开关管、第八开关管、第三电感和切换开关；所述第七开关管和第八开关管串联接在所述BUS正输出端和BUS负输出端之间的；所述第三电感的第一端接所述第七开关管和第八开关管的公共端；所述第三电感的第二端接所述切换开关的第一端；所述切换开关的第二端接所述电路的电池组的一端；所述电池组的另一端接所述BUS的一个输出端；所述切换开关的第三端接所述电路的正电压输入端；所述切换开关，用于在市电模式且电池组低压时，控制所述双向变换桥臂为所述电池组充电；在市电模式且电池组满电、或者市电低压时，控制所述双向变换桥臂为所述电池组放电。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述切换开关包括:第二开关和选择开关;所述第二开关的第一端接所述选择开关的第一选择端，所述第二开关的第二端接所述选择开关的第二选择端；所述选择开关的固定端作为所述切换开关的第一端；所述选择开关的第一选择端作为所述切换开关的第二端；所述选择开关的第二选择端作为所述切换开关的第三端。结合第一方面和第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电池组的正极接所述切换开关的第二端，所述电池组的负极接所述BUS负输出端；或者，所述电池组的负极接所述切换开关的第二端，所述电池组的正极接所述BUS正输出端。结合第一方面和第一方面的第一、二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第七开关管和第八开关管为绝缘栅双极型晶体管IGBT ；所述IGBT包括一三极管和一二极管；所述三极管的集电极和所述二极管的阴极相接，构成所述IGBT的第一端；所述三极管的发射极和所述二极管的阳极相接，构成所述IGBT的第二端。结合第一方面和第一方面的第一、二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第七开关管和第八开关管为金氧半场效晶体管MOSFET ；所述MOSFET包括一 MOS管和一二极管构成；所述MOS管的源极和所述二极管的阴极相接，构成所述MOSFET的第一端；所述MOS管的漏极和所述二极管的阳极相接，构成所述MOSFET的第二端。结合第一方面和第一方面的上述任何一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一开关和第二开关为单掷继电器、单向电子开关、或者晶闸管；所述选择开关为双掷继电器、双向电子开关或者晶闸管。第二方面，提供一种不间断电源系统，所述系统包括:交流电源、如第一方面和第一方面的任何一种可能的实现方式所述的三桥臂拓扑电路、以及输出负载；其中，所述电路的正电压输入端通过第一开关接所述交流电源的正极，所述交流电源的负极接所述电路的负电压输入端；所述输出负载接在所述第二电感和所述电路的负电压输入端之间。第三方面，提供一种三桥臂拓扑电路的控制方法，所述方法用于控制如第一方面任何一种可能的实现方式所述的三桥臂拓扑电路，所述方法包括:第一工作模式:控制第一开关闭合、第二开关断开、选择开关打到第一选择端；在第一阶段，控制第七开关管开通、第八开关管关断；在第二阶段，控制第七开关管关断，第八开关管开通；第二工作模式:控制第一开关断开、第二开关闭合、选择开关打到第一选择端；在第一阶段，控制第七开关管关断、第八开关管开通；在第二阶段，控制第七开关管开通、第八开关管关断；第三工作模式:控制第一开关闭合、第二开关断开、选择开关打到第二选择端；在第一阶段，控制第七开关管关断、第八开关管开通；在第二阶段，控制第七开关管开通、第八开关管关断；第四工作模式:控制第一开关闭合、第二开关断开、选择开关打到第二选择端；在第一阶段，控制第七开关管开通、第八开关管关断；在第二阶段，控制第七开关管关断，第八开关管开通。本专利技术实施例所述三桥臂拓扑电路中，在传统的三桥臂拓扑结构的基础上增加双向交换桥臂，在市电模式且电池组BAT低压时，所述双向交换桥臂工作在Buck模式，为所述电池组BAT充电；在市电模式且电池组BAT满电、或市电低压的情况下，所述双向交换桥臂由Buck模式调整为Boost模式，将所述双向交换桥臂和所述第一桥臂并联，所述双向交换桥臂分担第一桥臂的功率，可以实现对输入市电或电池组BAT进行升压，保证系统的输出功率，同时还可以降低第一桥臂升压电路的电流应力风险和热损耗风险，提高系统可靠性，降低设计冗余，保证高功率密度。由此可见，采用本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三桥臂拓扑电路，其特征在于，所述电路包括：第一开关管和第二开关管构成的第一桥臂；第三开关管和第四开关管构成的第二桥臂；第五开关管和第六开关管构成的第三桥臂；三个所述桥臂并联接在BUS正输出端和BUS负输出端之间；所述第一桥臂的中点经第一电感接所述电路的正电压输入端；所述第二桥臂的中点接所述电路的负电压输入端；所述第三桥臂的中点经第二电感接输出负载；所述电路的正电压输入端通过第一开关接交流电源的正极，所述交流电源的负极接所述电路的负电压输入端；所述电路还包括：双向变换桥臂；所述双向变换桥臂包括：第七开关管、第八开关管、第三电感和切换开关；所述第七开关管和第八开关管串联接在所述BUS正输出端和BUS负输出端之间的；所述第三电感的第一端接所述第七开关管和第八开关管的公共端；所述第三电感的第二端接所述切换开关的第一端；所述切换开关的第二端接所述电路的电池组的一端；所述电池组的另一端接所述BUS的一个输出端；所述切换开关的第三端接所述电路的正电压输入端；所述切换开关，用于在市电模式且电池组低压时，控制所述双向变换桥臂为所述电池组充电；在市电模式且电池组满电、或者市电低压时，控制所述双向变换桥臂为所述电池组放电。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨婷，程洋，王富洲，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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