[发明专利]一种不间断电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种不间断电源(Uninterruptible Power Supply，简称 UPS)。

背景技术

现有的中小功率段的单相UPS，绝大多少拓扑单相维也纳整流器加两 电平的逆变器结构，充电器使用隔离变换器。这种结构中，逆变部分由于 是两电平，具有明显的缺点：开关管的电压应力较大，必须选用高耐压的 管子；逆变电感感量较大，而且逆变效率难以做高。加上散热器等因素， 综合成本较高。而充电器由于使用隔离变换器，功率难以做大，如需要大 功率充电器，则要多个并联，成本急剧上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服以上的不足，提出了一种低 成本的不间断电源。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种不间断电源，包括功率因数校正器、充电器、二次电池、逆变器； 所述充电器对二次电池进行充电，所述逆变器为三电平结构，用于把直流 母线电压逆变成交流电压，所述功率因数校正器在市电正常时将市电整流 成直流电压加在直流母线上并对充电器进行充电，在市电异常时将电池上 的电压升压到直流母线上。

所述功率因数校正器包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第 四二极管、第一电容、第二电容、第一开关管、第二开关管和第一电感； 所述第一电感第一端与火线相耦合、第二端与第一二极管阳极、第二二极 管阴极分别相耦合，所述第一二极管阴极与第一开关管第一端、第三二极 管阳极分别相连，所述第三二极管阴极与第一电容第一端相连，所述第一 电容第二端与零线相耦合，所述第一开关管第二端与零线相耦合；所述第 二二极管阳极与第四二极管阴极、第二开关管第二端分别相连，所述第四 二极管阳极与第二电容第一端相连，所述第二电容第二端与零线相耦合， 所述第二开关管第一端与零线相耦合。

所述充电器包括第一开关、第三电容、BUCK变换器，所述第一开关 和第三电容相连后跨接在第一开关管第一端和第二开关管第一端之间，所 述BUCK变换器耦合在第三电容与二次电池之间。

所述BUCK变换器包括第三开关管、第二电感、第四电容和第五二极 管；所述第三开关管第一端与第三电容第一端相连，所述第三开关管第二 端与第五二极管阴极相连，所述第五二极管阳极与第三电容第二端、第四 二极管阴极分别相连，所述第二电感和第四电容相连后跨接在第五二极管 两端。

所述BUCK变换器包括第三开关管、第二电感、第四电容和第五二极 管；所述第三开关管第二端与第三电容第一端相连，所述第三开关管第一 端与第五二极管阳极相连，所述第五二极管阴极与第三电容第二端、第三 二极管阳极分别相连，所述第二电感和第四电容相连后跨接在第五二极管 两端。

所述逆变器包括第二辅助开关、第五开关管、第六开关管、第三电感 和第五电容；所述第二辅助开关第一端连接在第一电容与第二电容之间， 第二端与第五开关管第二端、第六开关管第一端、第三电感第一端分别相 连，所述第三电感第二端经第五电容与零线相连，所述第五开关管第一端 与第一电容第一端相连，所述第六开关管第二端与第二电容第一端相连。

所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关 管、第六开关管分别为场效应管或绝缘栅双极型功率管或三极管。

本发明与现有技术对比的有益效果是：本发明的UPS的充电器是非隔 离的，控制简单，容易做到较大的功率。本发明省去了现有技术中的隔离 变压器，降低了UPS的成本，特别可以降低大功率UPS的成本。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式一

如图1所示，一种不间断电源，包括功率因数校正(Power Factor

Correction，简称PFC)器、充电器、二次电池(BATTERY)、逆变器。所 述充电器对二次电池进行充电，所述逆变器为三电平结构，用于把直流母 线电压逆变成交流电压，所述功率因数校正器在市电正常时将市电整流成 直流电压加在直流母线上并对充电器进行充电，在市电异常时将电池上的 电压升压到直流母线上。本发明的充电器的输入功率取自功率因数校正器。