[发明专利]一种数字化双激不间断开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换装置，具体涉及一种数字化双激不间断开关电源。

背景技术

在节能减排的大潮流下，电压转换装置的效率也在不断提升。出现很多线路拓扑。而以IT行业为代表的应用领域，存在相当庞大的断电部分的市场需求。而这些需求，目前仍由传统的“非典型串联”的断电保护装置(如UPS和充电器)所占据。用户和市场对于“非典型串联”的UPS的功能利用率比AC断电的几率还低的现实视而不见，实际上造成极大地浪费而不自知。其典型的应用形态是IDC机房，动辄以数百KVA的UPS冗余的供电保护系统，建造成本少则数百万多则数千万，而每年还要浪费电能数百万度。

目前，数字设备如电脑、安防监控系统等，往往也需要选择一种双输入电压变换装置，以维持设备不间断运行，避免停电导致的数据丢失损失。

发明内容

为避免现有技术存在的上述不足，本发明提供一种数字化双激不间断开关电源，以满足数字设备、电器对不间断开关电源配套的需求。

本发明以如下具体方案实现。一种数字化双激不间断开关电源包括：

主变压器，含有初级线圈和次级线圈；

主回路，包括连接在高压直流总线和高压地之间的高压开关网络，以及从该高压开关网络的第一端到第二端依次连接的谐振电感、所述的初级线圈和谐振电容；

同步整流输出回路，包括由反向串联的两个同步整流管与所述次级线圈并联构成的倍流整流器，以及连接于该倍流整流器的第一、二输出端(E1、E2)的滤波电路；

同步直流变换电路，它含有从所述第一输出端(E1)到低压地之间依次连接的一个低压开关管、隔离二极管和低压直流电源；和连接在所述第二输出端(E2)与所述隔离二极管负极之间的另一个开关管；以及

数字中心控制单元，其提供两组同步的驱动脉冲，第一组驱动脉冲DrH’、DrL’控制所述高压开关网络，第二组驱动脉冲DrH、DrL控制所述的两个同步整流管以及所述两个低压开关管；其第一采样输入端连接所述同步整流输出回路的输出端，第二采样输入端连接一个隔离采样单元，用于采样所述高压直流总线的电压，根据该电压的变化自动选择主回路或同步直流变换电路工作。

其中，所述驱动脉冲DrH’、DrL’最好是所述第二组驱动脉冲中的驱动脉冲DrH、DrL分别经过一隔离电路形成的脉冲信号。

所述高压直流总线上的直流电由AC整流滤波获得，当高压直流总线和高压地之间的电压为额定电压时，所述主回路通过同步整流输出回路向负载提供电能；当高压直流总线和高压地之间的电压为95％-85％额定电压时，所述主回路和同步直流变换电路交替向负载提供电能；当高压直流总线和高压地之间的电压低于85％额定电压时，所述同步直流变换电路向负载提供全部电能。

所述滤波电路包括两个滤波电感和一滤波电容，该两个滤波电感分别与倍流整流电路的第一、二输出端(E1、E2)连接，两个滤波电感的另一端均接到该滤波电容上端作为DC输出端，滤波电容另一端连接所述两个同步整流管的公共端所在的低压地。

在上述数字化双激不间断开关电源中，还包括一个电容器，跨接在所述的高压直流总线和高压地之间，用于在所述主回路和同步直流变换电路转换时防止瞬态突变。在一种方案中，所述的高压开关网络采用由四个高压开关管两两串联后再并联构成的全桥开关网络，所述的高压开关网络的第一端和第二端分别为全桥的两个中点。

在另一种方案中，所述的高压开关网络采用由两个高压开关管串联构成的半桥开关网络，所述的高压开关网络的第一端为半桥的中点，所述的高压开关网络的第二端为半桥开关网络与高压地的连接端。

在第三种方案中，所述高压开关网络采用由两个高压开关管组成的推挽开关网络。

本数字化双激不间断开关电源在不影响AC-DC电源的工作效率的前提下，实现了第二能源(低压直流源)热备份，只要AC电压或高压直流DC低于某设定值，即可补充能量，能够有效保证电源输出稳定。本电源只要很少的元件即可实现第二能源的接入，实现不间断功能，体积小，成本低；可广泛适用于电脑、安防监控系统等数字设备使用。

附图说明

图1为本发明数字化双激不间断开关电源一实施例的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，实施例数字化双激不间断开关电源包括主变压器、主回路、同步直流变换电路、同步整流输出回路、数字中心控制单元和隔离采样单元等。

主变压器T含有初级线圈N1和次级线圈N2。