[实用新型]微型机系统直流不间断电源装置

说明书

本实用新型属于一种与微型机系统配套使用的电源装置。

微型机系统在许多场合（如银行数据处理、工业控制等等）下的应用是连续工作的。在使用过程中，一旦断电将会使数据丢失或控制混乱，后果严重，因此在要求不能断电的微型机应用中，都采用不间断电源装置（UPS）。目前所采用的不间断供电电源装置大致有以下几种：1、用备用发电机组；2、用直流逆变成交流。在上述几种装置中，备用发电机组比较笨重，使用麻烦，价格昂贵。用直流逆变的方法，电路复杂，元件数量多、价格高、转换效率比较低、带负载能力较差，而且可靠性也不是很高。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用元件少、价格低、可靠性和转换效率比较高的微型机系统直流不间断供电电源装置。

本实用新型是一种和蓄电池组配套使用能为微型机系统提供±12伏，±5伏、＋9伏和＋36伏的电源装置。其工作模式是微型机系统工作时，由蓄电池通过本实用新型向微型机系统供电；微型机系统不工作时，由本实用新型向蓄电池充电。当微型机系统工作时，其所需的电压与蓄电池电压的电压差，由本实用新型中的稳压调整电路部分来调整，如＋9伏、－5伏、＋5伏由调整电路调整。本实用新型对蓄电池充电电压和充电电流大小的选择是按每天微型机系统工作8～10小时，微型机系统停止工作后至少有14小时的充电时间来设计的。本实用新型与微型机系统及蓄电池的连接如图1所示。原理图见图2。

本实用新型由整流充电电路1、充电／供电转换电路2、＋9伏调整电路3、－5伏调整电路4、＋5伏调整电路5和直接输出电路6组成（见图1）。

整流充电电路1主要部分由电源变压器102、四组桥式整流电路104～110和五个大容量电解电容器组成。它分别为一个6V、二个12V（并联）、一个－12V和三个12V串联为＋36V的蓄电池组充电。限流电阻116是为二个＋12V蓄电池限制充电电流而设置的。

充电／供电转换电路2由开关200、四个继电器201～204来控制充电和供电的转换。发光二极管205和电阻206为供电时的指示电路。当开关200断开时，交流电通过继电器204的常闭接点接通变压器，使整流充电电路1向蓄电池组充电；当开关200接通时，继电器201～204工作，继电器204的常闭接点断开，整流充电电路1停止向蓄电池组充电。此时继电器201～203接通，其接点闭合，蓄电池组向微型机系统供电。

＋9伏调整电路3是一块三端集成稳压电路W7809。其输入电压是＋12伏，输出为＋9伏，最大输出电流为1安。

－5伏调整电路4采用W7905负三端集成稳压电路，输入为－12伏，输出为－5伏，由于－5伏消耗电流小（小于250毫安），所以集成稳压块的功耗不大。

＋5伏调整电路5（见图3）是自行设计的稳压电路，它是按输出为＋5V±5％电压，输出电流为7安设计的，由于输出电流大，因此输入电压从蓄电池组输出电压中选用6伏，此时稳压电路的功耗比较小，但是由于输入电压和输出电压之间的压差很小，在输入电压最低（5.8伏）和输出电压最高（5.1伏）时，其压差仅为0.7伏，故非一般调整电路所能调整。在本电路中采用了三极管513隔离和强制补偿电路，强制补偿电路在图2中是由电阻501、电位器502、三极管503和电阻504组成。强制补偿电路的引入使输出电压的稳定性和精度有了明显的提高。其工作原理是：若输入电压升高、输出电压也升高，此时流经电阻515、二极管516～519的电流也会增加，如果没有强制补偿电路，基准电压（即四个二极管的二端电压）会因为电流增大而提高，基准电压提高，必然会使输出电压增大，从而影响精度。强制补偿电路的引入，在输入电压提高时，使三极管503的集电极电流增大，因而将流经基准二极管516～519的电流分流，使流经基准二极管的电流不随输入电压的变化而变化，从而提高了稳压的精度，调整管506、507的调整原理同一般的串联调整稳压器。

继电器523和三极管524、525以及电阻520、电位器521构成过压保护电路。

±12伏由于负载电流比较稳定，因此由蓄电池通过转换电路2直接供电。

＋36伏对稳定性要求不高，故可以采用三只12伏蓄电池串联通过转换电路2直接供电。

直接输出电路6即是蓄电池组输出电压±12伏、＋36伏不再经过调整电路而经过本实用新型加到微型计算机系统，在直接输出电路中加入了四个硅整流二极管600～603作为隔离二极管，以防止和微型机系统原来电源的相互影响。

本实用新型的优点及效果：