[发明专利]一种UPS电源的切换装置

权利要求书

1.一种UPS电源的切换装置，用于在市电、外部电源和电池之间实现无缝切换，其包括市电供电模块、外部电源供电模块、电池供电模块和电池充电模块，其特征在于，还包括：

MCU控制模块，用于监控市电供电模块、外部电源供电模块、电池供电模块和电池充电模块的工作状态；以及同步进行掉电波形识别和峰值电压检测、采集相关参数进行分析后输出相应的切换指令；

切换控制模块，用于根据所述切换指令实现市电供电模块、外部电源供电模块和电池供电模块之间的切换；

主机电源输出模块，用于将市电降压为基准电源输出，以及将外部电源供电模块提供的外部直流电源、电池供电模块提供的电池电源升压为基准电源输出；

所述MCU的信息采集接口连接市电供电模块、外部电源供电模块、电池供电模块、电池充电模块和主机电源输出模块，MCU的第一交互接口连接切换控制模块，MCU的第二交互接口连接电池充电模块；所述切换控制模块的切换接口连接市电供电模块、外部电源供电模块和电池供电模块，切换控制模块的输出接口连接主机电源输出模块。

2.根据权利要求1所述的UPS电源的切换装置，其特征在于，所述MCU控制模块包括：

掉电识别单元，用于监控市电的交流电信号的有无，采样交流电信号的幅值并发送给主控MCU；

峰值检测单元，用于将交流电信号转换成直流电压，对直流电压按预设比例缩小后发送给主控MCU；

主控MCU，一方面用于采集市电供电模块、外部电源供电模块、电池供电模块和电池充电模块的工作参数；另一方面用于根据交流电信号的幅值计算出对应的电压值、并与预设掉电阈值进行比较来判断是否掉电，以及将缩小的直流电压与预设欠压门限值进行比较、判断市电是否掉电；根据判断结果输出相应的切换指令；

所述主控MCU的型号为MSP430F147，其连接掉电识别单元和峰值检测单元。

3. 根据权利要求2所述的UPS电源的切换装置，其特征在于，所述主机电源输出模块包括：

升压单元，用于在市电掉电时，将电池供电模块输入的电池电源或外部电源供电模块输入的直流电源升压为基准电源后输出给主机供电；

负载电流采样单元，用于采取负载上的电流并放大后输出给主控MCU；

降压单元，用于对市电进行整流、降压后生成基准电源输出；

所述负载电流采样单元连接降压单元，所述升压单元连接主控MCU和切换控制模块。

4. 根据权利要求3所述的UPS电源的切换装置，其特征在于，所述切换控制模块包括：第一电阻、第二电阻、第一接口、第二接口、第三接口、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二三极管和第三三极管；所述第一接口的第1端和第2端连接第二MOS管的源极，第一接口的第3端和第4端接地；所述第二MOS管的栅极连接第一二极管的正极，第二MOS管的漏极连接第一MOS管的漏极；所述第一二极管的负极连接第一MOS管的栅极、第一三极管的集电极和第二二极管的负极；所述第一MOS管的源极连接第二二极管的正极、第三MOS管的源极和升压单元；所述第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极连接主控MCU的P2.3/CA0/TA1脚；所述第三MOS管的栅极连接第二三极管的集电极、还通过第一电阻连接第三MOS管的源极，第三MOS管的漏极连接第二接口；所述第二三极管的基极连接主控MCU的P2.4/CA1/TA2脚，第二三极管的发射极接地；所述第四MOS管的漏极连接第三接口的第1端和第2端，第四MOS管的源极连接升压单元，第四MOS管的漏极连接第三三极管的集电极、还通过第二电阻连接第四MOS管的源极；第三三极管的基极连接主控MCU的P4.6/TB6脚，第三三极管的发射极接地。