本實用新型涉及UPS技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種UPS模式切換電路。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)線互動式不斷電系統(tǒng)或離線系統(tǒng)(LINE INTERACTIVE UPS or OFF LINE UPS)通過處理器控制繼電器的開合來實現(xiàn)市電模式與電池模式的切換。由于繼電器的轉(zhuǎn)換動作較慢，致使UPS的輸出電壓有10ms左右的斷電時間，而這10ms左右的斷電時間對于一些負載如接觸器/馬達/APFC等負載是不適用的。因此，傳統(tǒng)的LINE INTERACTIVE UPS or OFF LINE UPS存在市電模式與電池模式切換時間過長的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種UPS模式切換電路，其能夠減少市電模式與電池模式的切換時間。

本實用新型實施例提供了一種UPS模式切換電路，連接在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間，所述輸入側(cè)連接交流電源，所述輸出側(cè)連接負載，所述UPS模式切換電路包括輸入檢測單元、開關(guān)單元、轉(zhuǎn)換單元、電池單元、以及控制單元，所述輸入檢測單元連接在所述輸入側(cè)與所述控制單元之間，用于檢測交流電源是否正常并將檢測結(jié)果輸入給所述控制單元，所述開關(guān)單元連接在所述輸入側(cè)和所述轉(zhuǎn)換單元之間，且所述開關(guān)單元包括繼電器單元和晶體管單元，所述控制單元根據(jù)所述輸入檢測單元的檢測結(jié)果分別控制所述繼電器單元和所述晶體管單元的閉合與斷開，所述轉(zhuǎn)換單元連接在所述開關(guān)單元和所述輸出側(cè)之間，所述轉(zhuǎn)換單元包括分別與所述電池單元相連接的充電單元和逆變單元，所述充電單元用于對所述電池單元進行充電，所述逆變單元用于實現(xiàn)對所述電池單元進行逆變以輸出給所述負載。

本實用新型實施例通過在UPS模式切換電路中增加晶體管單元，當輸入檢測單元檢測到輸入側(cè)電壓正常后，控制單元控制繼電器單元閉合，且控制單元控制轉(zhuǎn)換單元關(guān)閉逆變單元，同時控制單元控制晶體管單元導(dǎo)通，以使UPS從電池模式轉(zhuǎn)入市電模式，且在由電池模式轉(zhuǎn)換為市電模式的轉(zhuǎn)換時間為晶體管單元的導(dǎo)通時間。當輸入檢測單元檢測到輸入側(cè)電壓不正常后，控制單元控制晶體管單元斷開以斷開市電輸入，控制單元控制轉(zhuǎn)換單元打開逆變單元，同時控制單元控制繼電器單元斷開，以使UPS從市電模式轉(zhuǎn)入電池模式，且在由市電模式轉(zhuǎn)換為電池模式的轉(zhuǎn)換時間為斷點偵測時間與晶體管單元的導(dǎo)通時間的總和。藉由晶體管作為UPS模式切換電話的開關(guān)器件，其轉(zhuǎn)換速度快，從而縮短市電模式與電池模式之間的模式轉(zhuǎn)換時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的一種UPS模式切換電路的電路原理框圖；

圖2是本實用新型實施例提供的一種UPS模式切換電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將接合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參見圖1至圖2，該UPS模式切換電路1連接在輸入側(cè)INPUT和輸出側(cè)OUTPUT之間，輸入側(cè)INPUT連接交流電源，輸出側(cè)OUTPUT連接負載，UPS模式切換電路1包括輸入檢測單元10、開關(guān)單元11、轉(zhuǎn)換單元12、電池單元13、以及控制單元14，輸入檢測單元10連接在輸入側(cè)INPUT與控制單元14之間，用于檢測交流電源是否正常并將檢測結(jié)果輸入給控制單元14，開關(guān)單元11連接在輸入側(cè)INPUT和轉(zhuǎn)換單元12之間，且開關(guān)單元11包括繼電器單元111和晶體管單元110，控制單元14根據(jù)輸入檢測單元10的檢測結(jié)果分別控制繼電器單元111和晶體管單元110的閉合與斷開，轉(zhuǎn)換單元12連接在開關(guān)單元11和輸出側(cè)OUTPUT之間，轉(zhuǎn)換單元12包括分別與電池單元13相連接的充電單元120和逆變單元121，充電單元120用于實現(xiàn)對電池單元13進行充電，逆變單元121用于實現(xiàn)對電池單元13進行逆變以輸出給負載。其中，負載可以是接觸器、馬達等設(shè)備。

本實用新型實施例通過在UPS模式切換電路1中增加晶體管單元110，當輸入檢測單元10檢測到輸入側(cè)INPUT電壓正常后，控制單元14控制繼電器單元111閉合，且控制單元14控制轉(zhuǎn)換單元12關(guān)閉逆變單元121，同時控制單元14控制晶體管單元110導(dǎo)通，以使UPS從電池模式轉(zhuǎn)入市電模式，且在由電池模式轉(zhuǎn)換為市電模式的轉(zhuǎn)換時間為晶體管單元110的導(dǎo)通時間。當輸入檢測單元10檢測到輸入側(cè)INPUT電壓不正常后，控制單元14控制晶體管單元110斷開以斷開市電輸入，控制單元14控制轉(zhuǎn)換單元12打開逆變單元121，同時控制單元14控制繼電器單元111斷開，以使UPS從市電模式轉(zhuǎn)入電池模式，且在由市電模式轉(zhuǎn)換為電池模式的轉(zhuǎn)換時間為斷點偵測時間與晶體管單元110的導(dǎo)通時間的總和。藉由晶體管作為UPS模式切換電話的開關(guān)器件，其轉(zhuǎn)換速度快，從而縮短市電模式與電池模式之間的模式轉(zhuǎn)換時間。

優(yōu)選地，控制單元14與輸出側(cè)OUTPUT之間還連接有輸出檢測單元15，輸出檢測單元15用于檢測轉(zhuǎn)換單元12的輸出是否正常并將檢測結(jié)果輸入給控制單元14。

具體地，在本實用新型實施例中，在當輸入側(cè)INPUT的交流電源不正常時如輸入側(cè)INPUT電源斷開等，由于轉(zhuǎn)換單元12的充電單元120和逆變單元121同時連接電池單元13，這時控制單元14通過控制逆變單元121將電池單元13中的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出給負載以供輸出側(cè)OUTPUT負載使用。當輸入檢測單元10檢測到輸入側(cè)INPUT的交流電源正常后，控制單元14控制繼電器單元111閉合，且控制單元14控制轉(zhuǎn)換單元12關(guān)閉逆變單元121，同時控制單元14控制晶體管單元110導(dǎo)通，以使UPS從電池模式轉(zhuǎn)入市電模式。需要說明的是，當UPS從電池模式轉(zhuǎn)入市電模式后，控制單元14可以控制充電單元120為電池單元13進行充電以實現(xiàn)儲能。在UPS轉(zhuǎn)換為市電模式后，此時由輸入側(cè)INPUT的交流電源直接供給電能給負載。通過在控制單元14和輸出側(cè)OUTPUT時間設(shè)置輸出檢測單元15，可以實現(xiàn)市電模式下輸出是否正常的檢測，并與輸入側(cè)INPUT一起起到雙重檢測作用。

優(yōu)選地，輸入側(cè)INPUT連接單相交流電源，且繼電器單元111對應(yīng)連接在輸入側(cè)INPUT的火線L和零線N之間，晶體管單元110連接在繼電器單元111與輸入側(cè)INPUT之間，且晶體管單元110連接在輸入側(cè)INPUT的火線L上?？梢岳斫獾?，在其他實施例中，晶體管單元110還可以連接在繼電器單元111與轉(zhuǎn)換單元12之間，且晶體管單元110連接在輸入側(cè)INPUT的火線L上。

在另一些其他實施例中，晶體管單元110還可以連接在繼電器單元111與輸入側(cè)INPUT之間，且晶體管單元110連接在輸入側(cè)INPUT的零線N上，以及晶體管單元110可以連接在繼電器單元111與轉(zhuǎn)換單元12之間，且晶體管單元110連接在輸入側(cè)INPUT的零線N上。

優(yōu)選地，晶體管單元110為MOS管或IGBT?？梢岳斫獾?，晶體管單元110中包含串接的MOS管數(shù)量或IGBT的數(shù)量此處不作限定。

具體地，參照圖2，如圖所示，該UPS電路連接在輸入側(cè)INPUT和輸出側(cè)OUTPUT之間，輸入側(cè)INPUT檢測單元的第一腳1連接在輸入側(cè)INPUT的火線L上，輸入側(cè)INPUT檢測單元的第二腳2連接在輸入側(cè)INPUT的火線L上，輸入側(cè)INPUT檢測單元的第三腳3連接在控制單元14的第一輸入端IN1；晶體管單元110連接在輸入側(cè)INPUT的火線L上，該晶體管單元110包括由有四個二極管組成的IGBT和MOS管，且第一二極管D1的陽極和第四二極管D4的陰極同時連接在輸入側(cè)INPUT的火線L上，第一二極管D1的陰極和第二二極管D2的陰極同時連接MOS管的漏極，第二二極管D2的陽極和第三二極管D3的陰極同時連接在繼電器單元111的第一個開關(guān)位Relay1，第三二極管D3的陽極和第四二極管D4的陽極同時連接在MOS管的源極，且MOS管的柵極連接控制單元14的第三輸出端OUT3；繼電器單元111的第二開關(guān)位Relay2連接在輸入側(cè)INPUT的零線N上，且繼電器單元111的控制端連接在控制單元14的第一輸出端OUT1；轉(zhuǎn)換單元12跨接在輸入側(cè)INPUT的零線N和火線L之間，且充電單元120同時與輸入側(cè)INPUT和電池單元13相連接，逆變單元121同時與輸出側(cè)OUTPUT和電池單元13相連接，同時轉(zhuǎn)換單元12的控制端連接在控制單元14的第二輸出端OUT2；輸出檢測單元15的第一腳1連接輸出側(cè)OUTPUT的火線L上，第二腳2連接在輸出側(cè)OUTPUT的零線N上，第三腳3連接在控制單元14的第二輸入端。

實際使用時，電池模式轉(zhuǎn)換至市電模式：

在電池模式下，當輸入側(cè)INPUT檢測單元檢測到市電電壓正常后，將該檢測結(jié)果傳送給控制單元14，控制單元14根據(jù)該檢測結(jié)果發(fā)出繼電器單元111閉合信號以使繼電器單元111導(dǎo)通。在繼電器單元111閉合后，控制單元14控制關(guān)閉逆變單元121以停止進行逆變，并控制充電單元120開始為電池單元13充電，同時控制單元14控制晶體管單元110導(dǎo)通，以使交流電源依次經(jīng)過晶體管單元110、繼電器單元111、充電單元120后到達負載，從而實現(xiàn)電池模式至市電模式之間的轉(zhuǎn)換，且這種模式轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時間為晶體管的導(dǎo)通時間，由于晶體管的導(dǎo)通時間為微秒級別，故藉由在UPS模式切換電路1中增加晶體管單元110，從而使得電池模式轉(zhuǎn)換為市電模式的轉(zhuǎn)換時間得到縮減。

市電模式向電池模式轉(zhuǎn)換：

在市電模式下，當輸入側(cè)INPUT檢測單元檢測到市電電壓不正常后，將該檢測結(jié)果傳送給控制單元14，控制單元14根據(jù)該檢測結(jié)果發(fā)出關(guān)閉晶體管單元110信號以使晶體管單元110關(guān)閉，從而斷開了交流電源即市電的輸入。當晶體管單元110關(guān)閉之后，控制單元14控制逆變器工作以使逆變器將電池單元13的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并輸給負載，同時控制單元14發(fā)出斷開繼電器單元111的信號以使繼電器關(guān)閉，從而實現(xiàn)將UPS從市電模式轉(zhuǎn)換為電池模式，且這種模式轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時間為斷電偵測時間與晶體管的關(guān)閉時間之和，由于晶體管的關(guān)閉時間為微秒級別，故藉由在UPS模式切換電路1中增加晶體管單元110，從而使得市電模式轉(zhuǎn)換為電池模式的轉(zhuǎn)換時間得到縮減。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。