[发明专利]正弦波稳频稳压不间断电源装置

说明书

本发明属于一种正弦波稳频、稳压不间断电源装置（简称高级uPS）用于自动化仪器和计算机，尤其是微型计算机的供电电源装置。

在已有技术中，提出了如图1所示的线路结构，装置主要由供电整流器、蓄电池、控制电路、电子开关、逆变器主回路所组成。其输出电压波形有方波和正弦波两种，图1中A为正弦脉宽调制晶体管逆变器主回路，由正弦脉宽调制逆变器1和滤波器2产生正弦波电压输出。由于该电路产生的正弦波电压在空载或轻载时波形失真严重，负载功率因数的变化也直接影响波形的失真度。同时，滤波网络自身要消耗部份功率，使逆变器输出有效率降低。

图1中正弦脉宽调制逆变器的输出电压控制电路，是采用电压矢量相加的方法来实现的，即改变两组逆变器（按照市电同步信号的相位关系，分别称为超前组逆变器和滞后组逆变器）之间的相位关系来实现对输出电压的调节，此类电压调节法使装置的电路结构复杂、制造、调试困难，致使整机体积增大，成本增高。

图1中B为方波逆变器主回路，其输出为方波脉冲间断电压，这种方波输出不间断电源装置的电能逆变效率高，但各种干扰谐波成份大，使仪器、计算机的工作可靠性降低。

本发明的目的在于提出一种正弦波稳频、稳压不间断电源装置，以克服上述已有技术中存在的不足之处。

本发明采用了如图2所示的正弦波稳频稳压不间断电源装置的电路方框图。激励4、功率放大器5、以及逆变主变压器7构成正弦波逆变器主回路，过电压保护电路6主要在负载或电源变化时对功率管起保护作用。激励4输入的正弦激励信号的幅值是由电压控制器3控制的。频率控制器2产生及控制正弦信号的频率。电子滤波器8滤除市电50赫兹纹波，避免输出产生拍频现象。延时开通电路9保证开机时不产生浪涌电流。

本发明的优点在于来用了简单精确的电压控制器，以及负载能力强的射极推挽输出功率放大器，使整机输出效率高、频率稳定、电压稳定、不受负载影响。同时，装置还具有电路结构简单、设备费用低、无干扰的优点。

本发明的其它目的和优点将在下文中结合附图，在对最佳实施例的详细说明中进一步了解。

图1为不间断电源已有技术的电路方框图

图2为本发明的正弦波稳频、稳压不间断电源装置的电路方框图。

图3为本发明最佳实施例电路方框逻辑原理图

本发明最佳实施例电路方框原理图如图3所示。晶体振器1的输出脉冲经分颇器2分颇后，得到50HE的矩形波，在带通滤波器3的输出端得到50HE正弦波。由于采用晶体振荡器，装置输出的频率变化范围小于±0、05HE。

压控放大器4将50HE的正弦波信号放大后送往激励7，它的增益受控于校正放大器5校正放大器是个PI校正调节器，它将反馈信号和基准电压信号比较积分后，输出一个直流电位，控制压控放大器4。本调节

器是个无静差控制系统，输出电压的稳定度高，在供电电源或负载发生变化时，均能保证输出端的电压变化误差小±1、5%。

激励7是个线性电压放大器，将输入的正弦波信号电压放大后，送射极推挽功率放大器8进一步放大，再经逆变主变压器9升压输出。本发明的技术关键之一就是采用了射极推挽功率放大电路，使逆变器可以适应于各种负载，对输出电压的稳定和波形的失真系数起到保证作用。过电压保护电路6吸收功率放大器路中的正反向过电压、以保护功率放大管。

本发明作为一种电压装置，使用中负载的变化很大，容易产生操作过电压和浪涌电流。电子滤波器12对控制电路和供电直流电源14起隔离作用，使市电50赫兹纹波不能进入控制回路，避免输出电压产生拍频现象，延时开通电路13使输出电压缓慢升高，保证负载开机时不产生浪涌电流。

稳压，负压发生器10提供电路中所需的其它直流电压源。