[实用新型]一种UPS的交直流隔离控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及不间断电源(UPS)的交直流隔离技术领域。

背景技术

在电厂、变电站的110V/220V直流系统以及通讯机房的48V直流系统都严格要求交流输入与直流端实现电气隔离，以确保供电安全。传统的不间断电源(UPS)的交流与直流隔离方法都是一般是采用交流加隔离变压器和直流的DC/DC隔离变换。采用交流加隔离变压器技术就是利用交流变压器的磁电场实现交流电的隔离，直流的DC/DC变换器模块实现直流电动隔离。这种不间断电源(UPS)的交流与直流隔离方式虽然可以很好的实现交流输入与直流端的电气隔离，但是需要消耗较多的硬件资源，其控制电路复杂，增加了不间断电源硬件生产成本，并且电子元件体积庞大、成本非常高、运输不方便，功率是3～10KW的性价比差。另外，隔离变压器元件的使用寿命有限，长期使用后可能由于磁泄漏导致隔离不完全的现象。

实用新型内容

因此，针对上述问题，本实用新型提出一种利用继电器互相投切的控制方法实现的不间断电源的交直流隔离控制，是对其电气直接进行物理空间隔离，是一种相比已有隔离技术而言，更加简单可靠的不间断电源的交直流隔离控制电路。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型的UPS的交直流隔离控制电路，应用于交流输入通道与直流输入通道的双通道输入逆变电路的不间断电源的电气隔离，采用上述的控制方法，该电路是：交流输入通道(101)和直流输入通道(102)及输入DC/AC逆变电路模块(107)前的总通道中接入一个电子开关元件(108/109/110)，所述的电子开关元件(108/109/110)的控制极连接于MCU控制器的输出端口的驱动控制电路；所述的交流输入通道(101)通过一耦合变压器(T1)后，连接一交流检波网络电路的交流电的电压幅值采集单元和交流电的频率采集单元，再输入至MCU控制器的检测端口；所述的直流输入通道(102)通过一直流检波网络电路的直流电的电压幅值采集单元，再输入至MCU控制器的检测端口。

进一步的，所述的MCU控制器的输出端口的驱动控制电路是MCU控制器的其输出端口串联一非门器(IC3A)和电阻(R6)后连接于三极管(Q2)的基极，三极管(Q2)的集电极连接于电子开关元件的控制极至高电平，三极管(Q2)的发射极连接于地。

进一步的，所述的交流检波网络电路的交流电的电压幅值采集单元和直流检波网络电路的直流电的电压幅值采集单元均是T型RC滤波的电压采集单元电路。所述的交流检波网络电路的交流电的频率采集单元是由一三极管(Q1)的基极端串接于RC充放电单元(C1、R1、VR1、C2)，集电极和发射极并接一波形输出电容(C3)构成的频率采集单元电路。

进一步的，所述的交流输入通道(101)和直流输入通道(102)连接一辅助工作电源电路为所述的交直流隔离控制电路供电，所述的辅助工作电源电路是交流输入通道(101)连接一整流桥(REC1)及滤波电容(C20)及直流输入通道(102)均串接一扼流线圈(CHOKE1)后，连接一由UC3845芯片(IC4)及其外围的电阻、电容、二极管、电子开关管及变压器元件构成的典型反激式开关电源单元电路。

进一步的，所述的MCU控制器是PIC单片机芯片16F690(IC2)。

进一步的，所述的直流的电子开关元件(108)是直流继电器，所述的交流的电子开关元件(109)是交流继电器，所述的缓充的电子开关元件(110)是直流继电器。

更进一步的，所述的直流继电器可以替代为接触器，所述的交流继电器可以替代为接触器，所述的直流缓冲继电器可以替代为接触器或者IGBT模块。

本实用新型采用如上技术方案，具有以下有益效果：a.已有技术中整机效率为93％(隔离环节)×92％(逆变环节)＝85％，而本实用新型的隔离技术少一级电能变换，减少了一级隔离损耗，从而使整机效率提高了约7％，而且在空载损耗也大大减小，满足国家倡导的节能减排；b.在整机1～10KW功率段其性价比最高，其控制电路简单、元件体积小、重量轻、成本低，是一款节能、绿色、环保的产品；c.由于在交直流检测板增加了交流异常判断，能有效防止由于输入电压过高造成的变压器饱和、滤波电容击穿等问题，因此其可靠性较采用交流隔离变压器技术方案更高；d.由于采用备用方式的投切使电池端与交流输入、输出端的相互干扰基本上杜绝，因此其电磁兼容很容易满足要求，而且可以做到更好。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式