[发明专利]IT专用不间断电源

说明书

本发明是一种IT专用不间断电源。

所有与IT相关的领域，例如通讯、控制、网络、自动化、计算机等，都在飞速发展。为了确保供电不中断，确保数据产生、处理和传送的安全、准确和稳定，在这些领域都采用了不间断电源UPS。

UPS是一种能提供稳频、稳压、不间断交流电压的全功能设备，可以带电阻性负载、电容性负载、电感性负载和电动势负载。为了确保各种功能的实现，其电路结构复杂。由于IT对不间断电源供电质量的要求越来越高，为了在保持原来所有功能的前提下，不断满足IT对数据安全的需求，其功能变得越来越多，性能变得越来越高，而电路结构也变得越来越复杂。毫无疑问，随着电路结构复杂程度的增加，UPS的故障率也随之增加。对不间断电源行业具有极大讽刺意义和尴尬的事情是，随着电力供电质量的提高，一年之内难得仃电，但采用了UPS的IT系统，由于UPS设备本身的故障，电压中断的次数有时反而比不采用UPS增多。

本发明的目的旨在克服UPS存在的上述缺陷，尽可能满足IT不断增长的对数据安全的需求，可使故障率减至最低，达到或基本达到UPS在寿命期内无故障。

本发明的目的是以下述方案实现的：由于与IT相关的设备都是清一色的计算机及其外设，这些设备都采用了高稳定、高可靠的开关电源，不再一定需要交流供电，可以把UPS的应用定位在IT范围之内，并把UPS的功能限制到仅与其应用范围相适应，其方法是，对本来只能交流供电的与IT相关的所有用户设备，实现直流供电，这就极大地简化了电路结构，完全免除了谐波干扰，虽然看起来其应用范围较窄，功能较单一，但好钢用在了刀刃上，使其在确定的应用范围内，把确定的功能发挥到了极至。以用户设备的安全为第一，把对数据产生，处理，传送的干扰降至最低，因此具有以下特点：

1．成本、体积、重量、功耗减少到十分之一，百分之一，甚至千分之一。

2．达到或基本达到寿命期内无故障。

3．免除了谐波干扰，确保数据产生、处理和传送的安全、准确和稳定。

4．结构简单，制造容易，便于推广。

图1,IT专用不间断电源输出的直流电压从用户设备的交流输入端进入。

图2,IT专用不间断电源输出的直流电压从用户设备开关电源的DC/DC变换器的输入端进入。

图3,IT专用不间断电源输出的直流电压由电压补偿稳压器1和备用直流电源共同提供。

图4,IT专用不间断电源输出的直流电压由有源功率因数校正器和备用直流电源共同提供。

图5,IT专用不间断电源输出的直流电压由整流滤波后的脉动电压和备用直流电源共同提供。

图6,IT专用不间断电源输出的直流电压由备用直流电源单独提供

图7，备用直流电源由电压补偿稳压器2和蓄电池和SCR1组成。

图8,IT专用不间断电源的原理框图。

由于与IT相关的用户设备都采用了开关电源，供电电压进入开关电源后，第一步就是整流，220V的市电电压经整流滤波后，变成300V左右的直流电压，由IT专用不间断电源提供的300V左右的直流电压经整流滤波后，仍然是300V的直流电压，因此，直流电压可以直接进入本来只能交流供电的用户设备。

直流电压进入用户设备的切入点有两个，第一个切入点是，直接进入原来交流电压的输入端(如图1)，这个切入点的特点是，相当于用户设备仍然在用交流电压供电，用不着对用户设备作任何改变，即IT专用不间断电源与传统UPS有完全相同的接口，用户设备的交流输入插头，既可以插入原来的交流插座，又可以插入IT专用不间断电源提供的直流插座。

第二个切入点是用户设备开关电压DC/DC变换器的电压输入端(如图2)，这个切入点的特点是，用户设备在市电正常时是交流供电(交流从原来插座进入)，在市电仃电时是直流供电。因为用市电供电时，UPS的损耗为零，而市电仃电的时间与其正常供电的时间相比，完全可以忽略，因此，整机的效率非常高，如果这时采用图6的电路模式，其成本、体积、重量、功耗都只有原来的千分之一，实际上接近于零。又因为其元器件的数目减少到接近零，按这种电路生产出的产品，其故障率也接近于零，完全可以做到UPS在寿命期内无故障。