[发明专利]一种不间断电源UPS电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子与通信领域，特别涉及一种不间断电源UPS电路及其控制方法。

背景技术

UPS（Uninterruptible power supply，不间断电源），是一种含有储能装置，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即启动机内电池，并将电池提供的电能进行升压后给设备进行暂时性的供电。

如图1所示的电路为现有的UPS电路，为了解决共电池的问题和增加备电时间，采用双电池拓扑结构，包括第一电池BAT+和第二电池BAT-。图1所示的UPS电路包括两部分：交流输入模块、Boost升压模块、第三晶闸管Q3和第六晶闸管Q6。

其中，交流输入模块由第一晶闸管Q1和第二晶闸管Q2组成，交流电通过第一晶闸管Q1和第二晶闸管Q2转变为直流电在母线的两个输入端输出。

Boost升压模块，包括正Boost升压模块和负Boost升压模块，其中，正Boost升压模块包括第一电感L1、第四开关管Q4、和第一二极管D1和第一电容C1，当第四开关管Q4在控制芯片的控制下开通时，第一电感L1储能，当第四开关管Q4关断时，第一电感L1释放电能，第一电容C1两端的电压增高，并由正母线的输出端输出增高后的电压；负Boost升压模块包括第二电感L2、第五开关管Q5、第二二极管D2和第二电容C2，其升压原理与正Boost升压模块相同。

为了给UPS中的双电池进行充电，现有技术中采用在原有电路上增加两个电感、两个开关管和两个二极管实现双BUCK降压电路，当工作在市电供电时，通过控制开关管通断为电池充电。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

为了实现双电池充电，需额外增加两个电感、两个二极管、两个开关管及其驱动电路，导致UPS体积较大。

发明内容

为了解决现有的UPS充电电路使用元器件过多，导致UPS体积较大的问题，本发明实施例提供了一种UPS电路及其控制方法。所述技术方案如下：

一种不间断电源UPS电路，所述UPS电路包括：交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、第一电池、第二电池、第三晶闸管、第六晶闸管、第一充电模块和第二充电模块；

其中，所述交流输入模块用于将输入的市电转变为直流电，所述第三晶闸管用于使输入在所述交流输入模块和第一电池之间切换，所述第六晶闸管用于使输入在所述交流输入模块和所述第二电池之间切换，所述正Boost升压模块、所述负Boost升压模块用于对输入的电压进行升压，所述第一充电模块用于使用所述正Boost升压模块输出的电压对第一电池充电，所述第二充电模块用于使用所述负Boost升压模块输出的电压对第二电池充电；

所述第一充电模块包括第三二极管、第七开关管、第八晶闸管，所述第三二极管的阴极与所述正Boost升压模块中的第一电感的一端连接，所述第三二极管的阳极与所述第一电池的负极连接，所述第七开关管的集电极与所述正Boost升压模块中的第一电容的一端连接，所述第七开关管的发射极与所述第一电感的一端、并与所述第三二极管的阴极连接，所述第八晶闸管的阳极与所述第一电感的另一端连接，所述第八晶闸管的阴极与所述第一电池的正极连接；

所述第二充电模块包括第四二极管、第十开关管、第九晶闸管，所述第四二极管的阳极与所述负Boost升压模块中的第二电感的一端连接，所述第四二极管的阴极与所述第二电池的正极连接，所述第十开关管的发射极与所述负Boost升压模块中的第二电容的一端连接，所述第十开关管的集电极与所述第二电感的一端连接，所述第九晶闸管的阴极与所述第二电感的另一端连接，所述第九晶闸管的阳极与所述第二电池的负极连接。

一种对如上所述的UPS电路的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当在市电正半周时，通过控制所述第十开关管、所述第九晶闸管和所述负Boost升压模块中的第五开关管的开通和关断为所述第二电池充电；

当在市电负半周时，通过控制所述第七开关管、所述第八晶闸管和所述正Boost升压模块中的第四开关管的开通和关断为所述第一电池充电。