專(zhuān)利名稱(chēng)：高效不間斷電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效不間斷電源電路，尤其是集功率因數(shù)校正、高效 三階逆變、電池組充電為一體的不間斷電源電i 各。
背景技術(shù)：
隨著電源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)電源的綠色、環(huán)保等性能要求越來(lái)越高。 要提高電源的綠色、環(huán)保等性能，首先要解決的是提高電源的功率因數(shù)、效率。 功率因數(shù)校正電路以有源功率因數(shù)校正電路性能優(yōu)于無(wú)源功率因數(shù)校正電路。 三階逆變電路技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了變換效率。傳統(tǒng)的不間斷電源中單獨(dú)配置 的電池組充電器一^^艮難滿(mǎn)足大容量電池組充電的需求，增大充電器的輸出容 量，又導(dǎo)致了成本的增加。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種功率因數(shù)校正性能好，效率高， 可直接給電池組充電的不間斷電源電路。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是 一種高效不間斷電源 電路，包括輸入濾波電路、功率因數(shù)校正電路、逆變電路、輸出濾波電路，其 中輸入濾波電路的輸出端接功率因數(shù)校正電路的輸入端，功率因數(shù)校正電路的 輸出端接逆變電路的輸入端，逆變電路的輸出端接輸出濾波電3各的輸入端。 所述輸入濾波電路為由電容C1、 C2、電感L1組成的"丌"型LC濾波電路。 所述功率因數(shù)校正電路由電感L2、整流橋D1、調(diào)整管Q2、 二極管D2、 D3、 電容E1、 E2組成，其中輸入濾波電路的輸出端一端經(jīng)電感L2接整流橋D1輸入 端1端，另 一端接整流橋Dl的3端，整流橋Dl的直流輸出2端接開(kāi)關(guān)管Q2的 漏極，同時(shí)接二極管D2的正極，整流橋D1的直流輸出4端接開(kāi)關(guān)管Q2的源極， 同時(shí)接二極管D3的負(fù)極；電容El 、 E2串聯(lián)，El的正極接二極管D2的負(fù)極，同
3時(shí)接S3， El的負(fù)極與E2的正極相連，同時(shí)接S4， E2的負(fù)極接二極管D3的正 極，同時(shí)接S5，其中S3、 S4、 S5分別為電池組的正極、電池組中間節(jié)點(diǎn)、負(fù)極。
所述逆變電路由調(diào)制管Ql、 Q3-Q5、 二極管D4、 D5組成，功率因數(shù)校正電 路的S3、 S5分別接到開(kāi)關(guān)管Q1的漏極和開(kāi)關(guān)管Q5的源極，開(kāi)關(guān)管Q1、 Q3 - Q5 順向串聯(lián)，Ql的源極接Q3的漏極，Q3的源極接Q4的漏極，Q4的源極接Q5的 漏極，二極管D4、 D5順向串聯(lián)，D4的負(fù)極接Q1、 Q3的節(jié)點(diǎn)，D5的正極接Q4、 Q5的節(jié)點(diǎn)，Q3、 Q4的節(jié)點(diǎn)和D4、 D5的節(jié)點(diǎn)為逆變電路的輸出端。
所述輸出濾波電路為由電感L3、電容C3組成的LC濾波電路。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實(shí)用新型融合了三電平有源 功率因數(shù)校正電路、三階高效逆變電路、 一體化電池組充電電路，適用于大功 率不間斷電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、高效率、高可靠性。電路簡(jiǎn)單、功能完 善、實(shí)用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型原理框圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述
如圖1所示，本實(shí)用新型包括輸入濾波電路、功率因數(shù)校正電路、逆變電 路、輸出濾波電路，其中輸入濾波電路的輸出端接功率因凄t校正電路的輸入端， 功率因數(shù)校正電路的輸出端接逆變電路的輸入端，逆變電路的輸出端接輸出濾 波電路的輸入端。
如圖2所示，所述輸入濾波電路為由電容Cl、 C2、電感Ll組成的"7T" 型LC濾波電路，市電輸入電源中攜帶有電網(wǎng)內(nèi)的多次諧波，對(duì)不間斷電源的正 常運(yùn)行有嚴(yán)重的影響，同時(shí)高頻不間斷電源工作中也會(huì)產(chǎn)生大量的干擾反饋進(jìn) 電網(wǎng)，帶來(lái)電網(wǎng)的污染。該輸入濾波電路能有效阻斷這種雙向的干擾，達(dá)到電 源與電網(wǎng)的安全。所述功率因數(shù)校正電路由電感L2、整流橋D1、調(diào)整管Q2、 二極管D2、 D3、 電容E1、 E2組成，其中輸入濾波電路的輸出端一端經(jīng)電感L2接整流橋D1輸入 端1端，另一端接整流橋D1的3端，整流橋D1的直流輸出2端接開(kāi)關(guān)管Q2的 漏極，同時(shí)接二極管D2的正極，整流橋D1的直流輸出4端接開(kāi)關(guān)管Q2的源極， 同時(shí)接二極管D3的負(fù)極；電容E1、 E2串聯(lián)，El的正極接二極管D2的負(fù)極，同 時(shí)接S3， El的負(fù)極與E2的正極相連，同時(shí)接S4， E2的負(fù)極接二極管D3的正 極，同時(shí)接S5，其中S3、 S4、 S5分別為電池組的正極、電池組中間節(jié)點(diǎn)、負(fù)極。 經(jīng)過(guò)輸入濾波電路后的市電電源整流成直流后，經(jīng)過(guò)三電平有源功率因數(shù)調(diào)制 電路，輸出以零線為基準(zhǔn)點(diǎn)的正負(fù)電壓，作為電池組的充電電源，同時(shí)將該正 負(fù)電壓送往逆變電路。不用為電池組單獨(dú)配置充電器，在允許的條件下，整個(gè) 有源功率因數(shù)校正電路的輸出都可以作為電池組的充電，保證了大容量電池組 的充電效果。
所述逆變電路由調(diào)制管Ql、 Q3-Q5、 二極管D4、 D5組成，功率因數(shù)校正電 路的S3、 S5分別接到開(kāi)關(guān)管Ql的漏極和開(kāi)關(guān)管Q5的源極，開(kāi)關(guān)管Ql、 Q3 - Q5 順向串聯(lián)，Ql的源極接Q3的漏極，Q3的源極接Q4的漏極，Q4的源極接Q5的 漏極，二極管D4、 D5順向串聯(lián)，D4的負(fù)極接Q1、 Q3的節(jié)點(diǎn)，D5的正極接Q4、 Q5的節(jié)點(diǎn)，Q3、 Q4的節(jié)點(diǎn)和D4、 D5的節(jié)點(diǎn)為逆變電路的輸出端。功率因數(shù)校 正電路輸出的正負(fù)電壓以零線為基準(zhǔn)進(jìn)行全波三階逆變調(diào)制，高頻調(diào)制電路以 預(yù)設(shè)輸出頻率為載波，將正負(fù)電壓調(diào)制成高頻脈沖調(diào)幅波形，送到輸出濾波電 路。
所述輸出濾波電路為由電感L3、電容C3組成的LC濾波電路。逆變電路送 來(lái)的高頻脈沖調(diào)幅波形經(jīng)過(guò)LC濾波電路整形為穩(wěn)定的交流輸出電源，低通濾波 保證了逆變電路產(chǎn)生的高頻干擾波形不能通過(guò)輸出濾波電路進(jìn)入到后級(jí)用電設(shè) 備，保證用電設(shè)備的安全。
工作原理
市電輸入電源中攜帶有電網(wǎng)內(nèi)的多次諧波，對(duì)不間斷電源的正常運(yùn)行有嚴(yán)重的影響，同時(shí)高頻不間斷電源工作中也會(huì)產(chǎn)生大量的干擾反饋進(jìn)電網(wǎng)，帶來(lái) 電網(wǎng)的污染。輸入濾波電路阻斷了電源與電網(wǎng)之間的互相干擾，保證了兩者的 安全。
經(jīng)過(guò)輸入濾波電路后的純凈市電電源經(jīng)過(guò)整流橋整流為直流電源，經(jīng)過(guò)功 率因數(shù)校正電路變換成正負(fù)雙向可調(diào)的正負(fù)直流電源，正負(fù)直流電源的中點(diǎn)可 直接接到市電零線，成為以零線為零點(diǎn)的正負(fù)直流電源。該正負(fù)直流電源作為 逆變電路的調(diào)制電源，同時(shí)又是電池組的充電電源。在不間斷電源外接大容量 的電池組時(shí)，不間斷電源的整機(jī)有源功率因數(shù)校正電路的輸出功率都可以作為 充電功率，保證電池組的后背時(shí)間，沒(méi)有必要單獨(dú)配置充電器，大大降低了成 本。
功率因數(shù)校正電路輸出的正負(fù)直流電源作為逆變電路的調(diào)制電源，由四支 開(kāi)關(guān)管組成的全波三階逆變調(diào)制電路把正負(fù)直流電源調(diào)制成為以零線為基準(zhǔn)、
以預(yù)設(shè)輸出頻率為載波的高頻脈沖調(diào)幅波形，經(jīng)過(guò)LC低通濾波器整形濾波，輸 出預(yù)設(shè)頻率的純凈交流電源。
權(quán)利要求1、一種高效不間斷電源電路，其特征在于包括輸入濾波電路、功率因數(shù)校正電路、逆變電路、輸出濾波電路，其中輸入濾波電路的輸出端接功率因數(shù)校正電路的輸入端，功率因數(shù)校正電路的輸出端接逆變電路的輸入端，逆變電路的輸出端接輸出濾波電路的輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效不間斷電源電路，其特征在于所述輸入濾波 電路為由電容C1、 C2、電感L1組成的"7T"型LC濾波電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效不間斷電源電路，其特征在于所述功率因數(shù) 校正電路由電感L2、整流橋D1、調(diào)整管Q2、 二極管D2、 D3、電容E1、 E2組成， 其中輸入濾波電路的輸出端一端經(jīng)電感L2 4妄整流橋Dl輸入端1端，另一端接 整流橋Dl的3端，整流橋Dl的直流輸出2端接開(kāi)關(guān)管Q2的漏極，同時(shí)接二極 管D2的正極，整流橋D1的直流輸出4端接開(kāi)關(guān)管Q2的源極，同時(shí)接二極管D3 的負(fù)極；電容El、 E2串耳關(guān)，El的正極接二極管D2的負(fù)極，同時(shí)接S3， El的負(fù) 極與E2的正極相連，同時(shí)接S4， E2的負(fù)極接二極管D3的正極，同時(shí)接S5，其 中S3、 S4、 S5分別為電池組的正極、電池組中間節(jié)點(diǎn)、負(fù)才及。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高效不間斷電源電路，其特征在于所述逆變電路 由調(diào)制管Q1、 Q3-Q5、 二極管D4、 D5組成，功率因數(shù)校正電路的S3、 S5分別 接到開(kāi)關(guān)管Ql的漏極和開(kāi)關(guān)管Q5的源極，開(kāi)關(guān)管Q1、 Q3-Q5順向串聯(lián)，Ql的 源極接Q3的漏極，Q3的源極接Q4的漏極，Q4的源極接Q5的漏極，二極管D4、 D5順向串聯(lián)，D4的負(fù)極接Q1、 Q3的節(jié)點(diǎn)，D5的正極接Q4、 Q5的節(jié)點(diǎn)，Q3、 Q4 的節(jié)點(diǎn)和D4、 D5的節(jié)點(diǎn)為逆變電路的輸出端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高效不間斷電源電路，其特征在于所述輸出濾波 電路為由電感L3、電容C3組成的LC濾波電3各。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效不間斷電源電路，包括輸入濾波電路、功率因數(shù)校正電路、逆變電路、輸出濾波電路。其中輸入濾波電路的輸出端接功率因數(shù)校正電路的輸入端，功率因數(shù)校正電路的輸出端接逆變電路的輸入端，逆變電路的輸出端接輸出濾波電路的輸入端。本實(shí)用新型適用于大功率不間斷電源電路，實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、高效率、高可靠性。電路簡(jiǎn)單、功能完善、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02M7/48GK201369680SQ200920101858
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者李文志, 王建華, 偉 邢 申請(qǐng)人:河北實(shí)華科技有限公司