不间断电源

1.一种不间断电源，包括对市交流电进行整流的第一整流器，一接收市交流电并对其进行电压检测的市电检测器(4)，一接收第一整流器(1)输出的直流信号并将其转换成交流信号的第一振荡器(2)，第二振荡器(6)，一分别接收第一、二振荡器输出的交流信号并将其再将转换为直流信号的交-直流变换器(3)，一接收交-直流变换器输出直流信号的闭环反馈器(7)，一分别接收市电检测器及闭环反馈器输出的信号并分别控制第一、二振荡器工作的控制及脉宽调制器(5)，一接收第一振荡器(2)或第二振荡器(6)输出的交流信号并将其转换为直流充电信号对内置电池进行充电的第二整流器(8)；其特征在于：所述的控制及脉宽调制器(5)包括控制及PWM发生器，所述控制及PWM发生器带有两常闭触点的继电器RY1；所述的第一振荡器(2)包括第一电阻(R1)至第四电阻(R4)、第三电容(C3)至第六电容(C6)、第二电解电容(E2)、第五二极管(D5)、第八二极管(D8)、变压器(B)的两组初级线圈、第一场效应管(G1)及第二场效应管(G2)；第一场效应管的栅极接控制及PWM发生器的一脚，其漏极接地，其源极分别接第五二极管的阳极及第二电阻的一端；第五二极管的阴极通过第二电解电容接地；第二电阻的另一端接第四电容的一端，第四电容的另一端分别接继电器常闭触点(RY1-2)的一端及第三电容的一端，该常闭触点的另一端接第一整流器(1)的输出端，一组初级线圈的两端接在第二电阻与第四电容构成的串联电路的两端，第三电容的另一端接第一电阻的一端，第一电阻的另一端通过第二电解电容(E2)接地；第二场效应管的栅极接控制及PWM发生器的另一脚，其漏极接地，其源极分别接第八二极管的阳极及第四电阻的一端；第八二极管的阴极通过第二电解电容接地；第四电阻的另一端接第五电容的一端，第五电容的另一端接第四电容的另一端，另一组初级线圈的两端接在第四电阻与第五电容构成的串联电路的两端，第六电容的另一端接第三电阻的一端，第三电阻的另一端通过第二电解电容(E2)接地；继电器的另一常闭触点(RY1-1)的一端接第五二极管的阴极，另一端接第一整流器(1)的输入端；所述的第二振荡器(6)包括第三、四场效应管(G3)、(G4)，变压器(B)的一组初级线圈及第九电解电容(E9)，第三、四场效应管的栅极分别接控制及PWM发生器的两端，它们的漏极均接地，它们的源极两端该分别接该初级线圈的两端；所述的交-直流变换器(3)包括变压器(B)的四组次级线圈、第六二极管、第七二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十五二极管、第十六二极管、第四电感至第六电感、第三电解电容至电解电容八、第十电解电容及十一电解电容；上述的第九电解电容(E9)的一端接变压器其中一组初级的中心抽头并接第一整流器的输出端，另一端接地；第六、七二极管(D6)、(D7)的阳极分别接一组次级线圈的两端，第三电感及第三、四电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第六、七二极管的阴极，其输出为所需直流输出端并为闭环反馈器的信号输入端；第九、十二极管(D9)、(D10)的阳极分别接另一组次级线圈的两端，第四电感及第五、六电解电容组成∏形滤波器，该滤∏形波器的输入端接第五、六二极管的阴极，其输出为所需要的直流输出；第十一、十二二极管(D11)、(D12)的阳极分别接又一组次级线圈的两端，第五电感及第七、八电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第十一、十二二极管的阴极，其输出为所需要的直流输出；第十五、十六二极管(D15)、(D16)的阳极分别接再一组次级线圈的两端，第六电感及第十、十一电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第十五、十六二极管的阴极，其输出为所需要的直流输出。

不间断电源\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种内置于电脑机箱内的节能环保的不间断电源。\n背景技术\n[0002] 不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，简称UPS。是一种串接于市电与用电设备之间的装置，内含储能装置蓄电池。当市电正常时，UPS利用市电电能，一边给用电设备(负载)供电，一边给蓄电池充电。当市电异常或停电时，UPS把电池的整流电能转变成符合要求的交流电给负载供电。\n[0003] 目前的不间断电源(UPS)，都包含一套整流装置，一套充电与储能装置，一套逆变装置，集合在一个独立的机箱中，或将储能蓄电池外置。缺点是电能经过两次转换后，利用效益低，不利于节能环保；转换电路复杂，可靠性低；体积与重量大，制造成本高。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种UPS转换效率高，可靠性好，制造成本低，占用独立小，操作简单的一种不间断电源。\n[0005] 为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种不间断电源，包括对市交流电进行整流的第一整流器，一接收市交流电并对其进行电压检测的市电检测器，一接收第一整流器输出的直流信号并将其转换成交流信号的第一振荡器，第二振荡器，一分别接收第一、二振荡器输出的交流信号并将其再将转换为直流信号的交-直流变换器，一接收交-直流变换器输出直流信号的闭环反馈器，一分别接收市电检测器及闭环反馈器输出的信号并分别控制第一、二振荡器工作的控制及脉宽调制器，一接收第一振荡器或第二振荡器输出的交流信号并将其转换为直流充电信号对内置电池进行充电的第二整流器；其特征在于：所述的控制及脉宽调制器包括控制及PWM发生器，所述控制及PWM发生器带有两常闭触点的继电器RY1；所述的第一振荡器包括第一电阻至第四电阻、第三电容至第六电容、第二电解电容、第五二极管、第八二极管、变压器的两组初级线圈、第一场效应管及第二场效应管；第一场效应管的栅极接控制及PWM发生器的一脚，其漏极接地，其源极分别接第五二极管的阳极及第二电阻的一端；第五二极管的阴极通过第二电解电容接地；第二电阻的另一端接第四电容的一端，第四电容的另一端分别接继电器常闭触点的一端及第三电容的一端，该常闭触点的另一端接第一整流器的输出端，一组初级线圈的两端接在第二电阻与第四电容构成的串联电路的两端，第三电容的另一端接第一电阻的一端，第一电阻的另一端通过第二电解电容接地；第二场效应管的栅极接控制及PWM发生器的另一脚，其漏极接地，其源极分别接第八二极管的阳极及第四电阻的一端；第八二极管的阴极通过第二电解电容接地；第四电阻的另一端接第五电容的一端，第五电容的另一端接第四电容的另一端，另一组初级线圈的两端接在第四电阻与第五电容构成的串联电路的两端，第六电容的另一端接第三电阻的一端，第三电阻的另一端通过第二电解电容接地；继电器的另一常闭触点的一端接第五二极管的阴极，另一端接第一整流器的输入端；所述的第二振荡器包括第三、四场效应管，变压器的一组初级线圈及第九电解电容，第三、四场效应管的栅极分别接控制及PWM发生器的两端，它们的漏极均接地，它们的源极两端该分别接该初级线圈的两端；所述的交-直流变换器包括变压器的四组次级线圈、第六二极管、第七二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管、第十二二极管、第十五二极管、第十六二极管、第四电感至第六电感、第三电解电容至电解电容八、第十电解电容及十一电解电容；上述的第九电解电容的一端接变压器其中一组初级的中心抽头并接第一整流器的输出端，另一端接地；第六二极管、七二极管的阳极分别接一组次级线圈的两端，第三电感及第三、四电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第六、七二极管的阴极，其输出为所需直流输出端并为闭环反馈器的信号输入端；第九、十二极管的阳极分别接另一组次级线圈的两端，第四电感及第五、六电解电容组成∏形滤波器，该滤∏形波器的输入端接第五、六二极管的阴极，其输出为所需要的直流输出；第十一、十二二极管的阳极分别接又一组次级线圈的两端，第五电感及第七、八电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第十一、十二二极管的阴极，其输出为所需要的直流输出；第十五、十六二极管的阳极分别接再一组次级线圈的两端，第六电感及第十、十一电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第十五、十六二极管的阴极，其输出为所需要的直流输出。\n[0006] 本发明与现有技术相比的优点为，UPS转换效率高，可靠性好，制造成本低，操作简单，不增加任何安装空间，占用空间小，将UPS置于电脑机箱内。减少电能变换过程，延长电池使用时间，同等电池容量，可延长电脑工作时间30％以上，达到节能环保之目的。减少电路设计，减少元器件使用数量，提高整机运行可靠性，延长整机无故障时间。\n附图说明\n[0007] 图1是本发明的电路方框图；\n[0008] 图2是图1的电路原理图。\n具体实施方式\n[0009] 下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详述：\n[0010] 如图1所示，一种节能环保不间断电源，包括对市交流电进行整流的第一整流器\n1，一接收市交流电并对其进行电压检测的市电检测器4，一接收第一整流器1输出的直流信号并将其转换成交流信号的第一振荡器2，第二振荡器6，一分别接收第一、二振荡器输出的交流信号并将其再将转换为直流信号的交-直流变换器3，一接收交-直流变换器输出直流信号的闭环反馈器7，一分别接收市电检测器及闭环反馈器输出的信号并分别控制第一、二振荡器工作的控制及脉宽调制器5。工作时，如市交流电压比较稳定，第一整流器1及第一振荡器2工作，交-直流变换器3将第一振荡器输出的交流电转换为直流电压输出并将该信号反馈给控制及脉宽调制器5，由控制及脉宽调制器调整第一整流器的输出脉冲幅度；如市交流电压不稳定，市电检测器4检测出电压不稳定信号并将其输出到控制及脉宽调制器，控制及脉宽调制器使第一振荡器2停止工作，并使第二振荡器6工作，交-直流变换器3将第二振荡器输出的交流电转换为直流电压输出并将该信号反馈给控制及脉宽调制器，由控制及脉宽调制器调整第二振荡器的输出脉冲幅度。\n[0011] 在本实施例中，还包括接收第一振荡器2或第二振荡器6输出的交流信号并将其转换为直流充电信号对内置电池进行充电的第二整流器8。第二整流器包括第十五二极管D15、第十六二极管D16、第四电阻R4、第十二电解电容E12及一组初级线圈；第十五二极管D15、第十六二极管D16的阳极分别接该组初级线圈的两端，它们的阴极相连并分别接第四电阻R4的一端及第十二电解电容的一端，第四电阻的另一端接等充电的内置电池的正极，第十二电解电容的另一端接地，内置电池的负极接地。\n[0012] 控制及脉宽调制器5包括控制及PWM发生器，所述控制及PWM发生器带有两常闭触点的继电器RY1；所述的第一振荡器2包括第一电阻R1至第四电阻R4、第三电容C3至第六电容C6、第二电解电容E2、第五二极管D5、第八二极管D8、变压器B的两组初级线圈、第一场效应管G1及第二场效应管G2；第一场效应管的G1栅极接控制及PWM发生器的一脚，其漏极接地，其源极分别接第五二极管D5的阳极及第二电阻R2的一端；第五二极管的阴极通过第二电解电容接地；第二电阻的另一端接第四电容C4的一端，第四电容的另一端分别接继电器常闭触点RY1-2的一端及第三电容C3的一端，该常闭触点的另一端接第一整流器\n1的输出端，初级线圈的两端接在第二电阻R2与第四电容C4构成的串联电路的两端，第三电容的另一端接第一电阻R1的一端，第一电阻的另一端通过第二电解电容E2接地；第二场效应管G2的栅极接控制及PWM发生器的另一脚，其漏极接地，其源极分别接第八二极管D8的阳极及第四电阻R4的一端；第八二极管的阴极通过第二电解电容E2接地；第四电阻的另一端接第五电容C5的一端，第五电容的另一端接第四电容的另一端，另一初级线圈的两端接在第四电阻R4与第五电容C5构成的串联电路的两端，第六电容C6的另一端接第三电阻的一端，第三电阻R3的另一端通过第二电解电容E2接地；继电器的另一常闭触点RY1-1的一端接第五二极管D5的阴极，另一端接第一整流器1的输入端。\n[0013] 第一整流器1包括第一、二电感L1、L2，第一、二电容C1、C2，第一电解电容E1及由第一至第四二极管D1-D4；第一、二电感及第一、二电容C1、C2构成∏形滤波器，第一至第四二极管组成桥式整流器，整流器的输出端通过第一电解电容接地。\n[0014] 第二振荡器6包括第三场效应管G3、第四场效应管G4，变压器B的一组初级线圈及第九电解电容E9，第三、四场效应管的栅极分别接控制及PWM发生器的两端，它们的漏极均接地，它们的源级接该组初级线圈的两端。\n[0015] 交-直流变换器3包括变压器B、第六二极管D6、第七二极管D7、第九二极管D9、第十二极管D10、第十一二极管D11、第十二二极管D12、第十五二极管D15、第十六二极管D16、第四电感L4至第六电感L6及第三电解电容E3至第八电解电容E8、第十电解电容E10及第十一电解电容E11；变压器有四组初级线圈及四组次级线圈，上述的第九电解电容E9的一端接变压器其中一组初级的中心抽头并接第一整流器的输出端，另一端接地；第六、七二极管D6、D7的阳极分别接一组次级线圈的两端，该次级线圈的中心抽头接地，第三电感L3及第三、四电解电容E3、E4组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第六、七二极管的阴极，其输出为所需直流输出端并为闭环反馈器的信号输入端；第九、十二极管D9、D10的阳极分别接另一组次级线圈的两端，该次级线圈的中心抽头接地，第四电感及第五、六电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第五、六二极管的阴极，其输出为所需直流输出端；第十一、十二二极管D11、D12的阳极分别接又一组次级线圈的两端，该次级线圈的中心抽头接地，第五电感及第七、八电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第十一、十二二极管的阴极，其输出为所需直流输出端；第十五、十六二极管D15、D16的阳极分别接再一组次级线圈的两端，该次级线圈的中心抽头接地，第六电感及第十、十一电解电容组成∏形滤波器，该∏形滤波器的输入端接第十五、十六二极管的阴极，其输出为所需直流输出端。\n[0016] 本发明工作过程为：\n[0017] 1、市电正常(电压波动范围为+25％，-40％)时，市电经过第一、二电感L1、L2，第一、二电容C1，C2滤波后，为整流器D1-D4和显示器提供能量，同时担能过滤整流器所产能的高次谐波，减少对电网的污染。整流后的直流电，经过继电器的RY1两常闭点，传导致电给第一、二磁控管G1、G2，第五、八二极管D5、D8，第一至第四电阻R1-R4，第三至第六电容C3、C6及两组变压器B的初级线圈组成的第一振荡器，受主控电路控制，形成所需的交流电，该交流电经变压器B耦合到四组次级线圈，经由第六、第九D6-13组成的桥式整流器整流，再经过由电感L3-L6及电解电容E3-E11组成的滤波器滤波后提供电脑正常工作所需的直流电压，同时经闭环反馈器7，反馈给控制及脉宽调制器5调整PWM分量，达到精确控制直流电压之目的；第一振荡器所产生的交流电经变压器耦合到变压器，经第十三、十四二极管D13、D14，电解电容E12及第四电阻R4组成的整流器整流后，给内置电池充电。\n[0018] 2、如市电异常(电压波动范围超过+25％，-40％)时，按上述方案：市电检测器4部分将检测到市电电压异常信号传到控制及脉宽调制器5，控制及脉宽调制器使第一、二磁控管G1、G2停止工作，第三、四磁控管G3、G4开始工作，继电器RY的常闭触点断开，显示器由变压器提供能量，关闭充电回路。由第三、四磁控管G3、G4形成的交流电经变压器耦合到变压器次级，经由第六至第十六二极管D6-16组成的桥式整流器整流，再经过第三至第六电感L3-L6、第三至第十一电解电容E3-E11组成的滤波器滤波后提供电脑正常工作所需的直流电压，同时经闭环反馈电路反馈到主控电流调整PWM分量，达到精确控制直流电压之目的。\n[0019] 3、市电恢复正常(电压波动范围+25％，-40％)时按上述方案，市电检测器回路将市电恢复正常的信号传导到控制及脉宽调制器，控制及脉宽调制器开通第一、二磁控管，同时关断第三、四磁控管，并释放继电器RY1，整机回到市电正常工作状态。