[实用新型]一种耐负载冲击的不间断电源逆变输出电路

说明书

本实用新型公开了一种耐负载冲击的不间断电源逆变输出电路，该电路包括有初级绕组、铁芯与次级绕组，初级绕组绕制在铁芯的原边侧，初级绕组与外部逆变全桥的输出端连接；所述次级绕组绕制在铁芯的副边侧，次级绕组与外部负载连接；该电路还包括有抗冲击绕组，抗冲击绕组绕制在铁芯上，抗冲击绕组为三相封闭绕线组，所述抗冲击绕组与初级绕组同相。本实用新型采用在三相输出变压器上增设抗冲击绕组的结构，利用抗冲击绕组对主磁通变化的阻尼作用，削减了负载冲击电流向初级绕组的传递，以较低的成本和简洁可靠的电路结构达到很强的耐负载冲击效果。

技术领域

本实用新型属于不间断电源制造领域，特别涉及一种耐负载冲击的不间断电源逆变输出电路。

背景技术

不间断电源，即UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible PowerSupply)，是通过整流电路和逆变电路的两次变换，将普通的市电交流电力变换成为高标准的交流电力，并通过可重复蓄能的蓄电池与逆变电路相连接，以实现市电中断时的连续不间断供电，为计算机、计算机网络系统、数据中心或其它高端电子设备提供稳定、优质的电力供应和连续不间断的供电保障，在许多行业已经得到越来越广泛的应用。

现有的工频双转换UPS具有结构简单，性能稳定，可靠性高等优点，其系统的基本拓扑结构如图1所示；现有的工频双转换UPS的基本工作原理为：当市电电压正常时，交流市电经由整流器整流，为逆变器提供直流电量，并经逆变器将直流电量重新逆变成为优质的交流电后输出；市电输入在正常电压范围时，市电输入经充电器对蓄电池充电，保证蓄电池中存蓄足够电量；当市电停电或电压过低时，市电输入经由整流器整流的直流电量无法继续维持逆变器的正常逆变输出，此时蓄电池组存储的直流电量将会自动完成接续(部分或全部接替市电整流电量)，为逆变器提供持续不间断的直流电量，保证逆变器在市电变化的过程中始终保持为负载设备提供优质交流电输出。

在专利申请号为“201310483226.7”的专利申请文件中公开了一种基于MR16单片机的全数字化UPS电路。该发明包括系统主电路和直流电压采样电路，所述系统主电路包括第一开关、第二开关、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、变压器和电感，蓄电池组电压经过全桥逆变电路逆变，再经工频变压器升压和滤波后输出。该发明中涉及的逆变器为典型的逆变器，利用变压器初级线圈与次级线圈的感应关系，将完成逆变的交流电通过变压器输出。

现有的三相工频双转换的UPS三相逆变电路的结构如图2所示，该逆变电路由三相逆变全桥、三相输出变压器、三相输出滤波电容和逆变检测控制器；其中，三相逆变全桥有六个开关管构成，该电路工作时，控制器控制三相逆变全桥进行正弦脉宽调制的高频开关斩波，将输入的直流电变换为脉冲宽度按正弦规律变化的高频脉冲，然后经过三相输出变压器和三相输出滤波电容进行电压变换和滤波，对负载输出标准的三相交流电。如逆变检测控制器检测到输出电压的异常，则立即通过逆变检测控制器控制三相逆变全桥的开关管，调整高频脉冲宽度，适当调整输出电压，使输出的三相交流电压始终保持达到动态平衡的相对稳定。如逆变检测控制器检测到输出电流偏大时，则逆变检测控制器启动保护机制，采取适当保护动作(例如对逆变全桥的全部或部分桥臂的功率开关管关停，待输出电流降低到合适程度后再重新开启工作)，若输出过载严重，逆变检测控制器甚至控制截断系统，保护电路免受冲击。

在实际应用中，逆变全桥连接变压器的初级线圈，变压器的次级线圈连接负载，大型负载在启动或进行各种操作的过程中常常产生瞬态大电流，这样的瞬态大电流通过输出变压器初/次级线圈之间的电磁感应传送到初级线圈中，使得UPS的逆变全桥功率器件经常承受各类瞬态大电流的冲击，非常容易造成逆变功率器件的损坏，在工业企业的生产应用中，这样的瞬态大电流尤为常见，对逆变器的冲击尤为严重。

现有的不间断电源制造技术中，为克服负载瞬态大电流对逆变功率器件造成的冲击，大致有两种处理方法。