專利名稱：變頻器和使用變頻器的ups的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及改進(jìn)的變頻器，以及涉及對(duì)于采用所述改進(jìn)的變頻器的不間斷電源(UPS)的改進(jìn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
不間斷電源被使用來在其中主電力線電源不能提供電能(例如，因?yàn)榫€路故障)的“緊急”情形期間提供電功率給負(fù)載。UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是熟知的。它們典型地采用60Hz變壓器和需要笨重的貯存裝置。本發(fā)明的目標(biāo)是消除由于這些部件的物理尺寸和花費(fèi)而對(duì)于這樣的60Hz變壓器和笨重的貯存裝置的需要．本發(fā)明的進(jìn)一步的目標(biāo)是提供UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中主開關(guān)元件被連接到中性線，因?yàn)檫@樣的參考開關(guān)容易用信號(hào)控制而不采用變壓器或其它隔離裝置。此外，只需要單個(gè)供電電源用于門驅(qū)動(dòng)電路，由此減小復(fù)雜性和成本。另外，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供帶有最小元件數(shù)的改進(jìn)的UPS拓?fù)洹?br> 發(fā)明概要按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的不間斷電源(UPS)包括具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的變壓器；低壓變換器，包括提供DC(直流)電壓的電池，第一開關(guān)器件，第二開關(guān)器件，和用于把開關(guān)器件從導(dǎo)通狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到非導(dǎo)通狀態(tài)或反之亦然的第一驅(qū)動(dòng)裝置；整流器，用于把在次級(jí)繞組上的第一AC(交流)電壓變換成在第一輸出端上的第一高DC電壓(2*V，其中“V”是想要的輸出電壓)和在第二輸出端上的第二高DC電壓(-2*V)；以及一個(gè)高壓變換器(O1)，包括被耦合到負(fù)載端的輸出電容(C)，第三開關(guān)器件(Q1)和第四開關(guān)器件(Q2)(其中Q1和Q2被分別耦合到電阻R1和R2)，以及第二驅(qū)動(dòng)裝置(43，44)，用于把第三和第四開關(guān)器件從導(dǎo)通狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到非導(dǎo)通狀態(tài)或反之亦然，以便當(dāng)負(fù)載被耦合到其上時(shí)在負(fù)載端上產(chǎn)生準(zhǔn)正弦輸出電壓。輸出電壓的特征在于，其幅度在正的峰值(V)與負(fù)的峰值(-V)之間變化。
在UPS的本優(yōu)選實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)裝置以載頻或第二頻率(f2)交替地驅(qū)動(dòng)第一和第二開關(guān)器件從導(dǎo)通狀態(tài)到非導(dǎo)通狀態(tài)，第二頻率，例如，在15-25kHz的范圍，更具體地，在示例性實(shí)施例中，第二頻率大約為20kHz。而且，準(zhǔn)正弦輸出電壓波形優(yōu)選地特征在于大約60Hz的基波頻率或第一頻率，以及每個(gè)第一、第二、第三、和第四開關(guān)器件優(yōu)選地包括晶體管。通常，按照本發(fā)明，第一頻率大大低于第二頻率。在優(yōu)選實(shí)施例中，電池電壓是大約12伏DC，以及準(zhǔn)正弦輸出電壓在+160伏和-160伏之間變化。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了變頻器，它把具有一個(gè)頻率的一對(duì)輸入電壓變換成具有另一個(gè)頻率的、出現(xiàn)在輸出端與地之間的輸出電壓。本發(fā)明的變頻器包括被耦合在一對(duì)輸入端之間的整流裝置，該裝置具有一對(duì)用于提供出現(xiàn)在其上的整流電壓的端子；以及被耦合在輸出端子與地之間的電容裝置，用于濾波輸出電壓。
變頻器的本優(yōu)選實(shí)施例也包括發(fā)生器電路，用于提供一對(duì)輸入電壓。發(fā)生器裝置優(yōu)選地包括供電電源裝置，用于提供具有所述一個(gè)頻率的電壓，以及一對(duì)電磁耦合的電感裝置，用于把供電電源裝置的電壓變換成一對(duì)輸入電壓。供電電源裝置電壓被加到一個(gè)電感裝置上，以及另一個(gè)電感裝置被耦合在輸入端之間，并且具有被耦合到輸出端的一個(gè)抽頭。此外，發(fā)生器裝置包括具有一對(duì)端子的電源裝置，用于提供DC電壓；以及一對(duì)第二開關(guān)裝置，用于選擇地把DC電壓加到所述的一個(gè)電感裝置。所述的一個(gè)電感裝置具有一對(duì)端子和被耦合到一個(gè)電源裝置端子的第二抽頭，以及第二開關(guān)裝置被分開地耦合到電感裝置端子和另一個(gè)電源裝置端子。在優(yōu)選實(shí)施例中，另一個(gè)電源裝置端子被耦合到地。
變頻器的本優(yōu)選實(shí)施例也包括具有一對(duì)端子的發(fā)生器裝置，用于提供出現(xiàn)在端子上的輔助電壓，以及具有一對(duì)輔助端子的第二開關(guān)裝置，用于選擇地把一個(gè)輔助端子耦合到一個(gè)發(fā)生器端子或輸出端和用于選擇地把另一個(gè)輔助端子分別耦合到另一個(gè)發(fā)生器端子或地，其中輸出電壓出現(xiàn)在輔助端子兩端。另一個(gè)輔助端子和另一個(gè)發(fā)生器端子被耦合到地。輔助電壓優(yōu)選地具有基本上等于所述另一個(gè)頻率的頻率。
下面揭示本發(fā)明的其它特性。
附圖簡述

圖1示意地顯示按照本發(fā)明的改進(jìn)的UPS拓?fù)洹?br> 圖2顯示本發(fā)明的UPS的電池變換器段的節(jié)點(diǎn)31和32上的電壓波形。
圖3顯示本發(fā)明的UPS的高壓變換器段的節(jié)點(diǎn)12，14，和16上的電壓波形。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述如上所述，可以通過本優(yōu)選實(shí)施例說明本發(fā)明，其中本發(fā)明包括改進(jìn)的UPS。另外，本發(fā)明可以更一般地被看作為可以應(yīng)用于其它的非UPS技術(shù)的改進(jìn)的變頻器。所以，以下的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述首先提供作為改進(jìn)的UPS的本發(fā)明的描述，然后作為改進(jìn)的變頻器來考慮本發(fā)明。
UPS描述本發(fā)明的UPS拓?fù)湓诙鄠€(gè)方面上不同于先前的設(shè)計(jì)。首先，變壓器(T)不直連續(xù)接到中性點(diǎn)，直連續(xù)接使得它是“不靈活的”電壓源，而是允許它根據(jù)高壓倒相器開關(guān)的狀態(tài)相對(duì)于中性點(diǎn)移動(dòng)，如圖1所示。電路由三個(gè)主要部分組成。第一部分01是高壓輸出段，也被稱為高壓倒相器，它包括晶體管Q1，Q2；電阻R1，R2；和由微處理器100控制的門驅(qū)動(dòng)電路43，44。在本發(fā)明的本優(yōu)選實(shí)施例中的門驅(qū)動(dòng)電路43，44由被連接到微處理器的分立元件組成。(這樣的門驅(qū)動(dòng)電路在技術(shù)上是熟知的，所以，在本技術(shù)說明中將不作詳細(xì)描述。)第二部分02是低壓電池變換器段，它包括電池(B)(例如，12伏電池)；一對(duì)晶體管Q3，Q4；和相應(yīng)的門驅(qū)動(dòng)電路41，42(例如，Unitrode(單極管)UCC 3806集成電路)。電池變換器段02通過變壓器和橋式整流器被耦合到高壓倒相器段01，如圖所示。第三部分50是轉(zhuǎn)接裝置，用來在正常和緊急運(yùn)行之間切換。在正常運(yùn)行期間，負(fù)載被連接到電力線，以及在緊急運(yùn)行期間，負(fù)載被連接到UPS。其中轉(zhuǎn)接裝置檢測(cè)到緊急指示(沒有電力線功率)和把負(fù)載切換到UPS的狀況是熟知的，這里不作描述。變壓器T的中心抽頭的次級(jí)通過線10被耦合到輸出電容(C)，如圖所示。
電池變換器02以類似于電力線頻率的低的頻率被調(diào)制。調(diào)制使得電池變換器在某些部分的時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)行，然后在其余的周期內(nèi)禁止電池變換器工作，如圖2所示。為了在負(fù)載上產(chǎn)生60Hz輸出波形，這種調(diào)制應(yīng)當(dāng)是120Hz的速率或電力線頻率的兩倍。當(dāng)電池變換器運(yùn)行時(shí)，晶體管Q3和Q4在ON(接通)部分期間以50％占空比運(yùn)行在推挽方式。這個(gè)運(yùn)行頻率(圖2上的“第二頻率”)大大地高于電力線頻率。典型的運(yùn)行頻率是在十倍基波頻率和約100kHz之間，優(yōu)選地是20kHz。當(dāng)電池變換器運(yùn)行時(shí)，變壓器的次級(jí)繞組和整流器在節(jié)點(diǎn)12和14之間產(chǎn)生DC電壓。這個(gè)DC電壓是想要的輸出電壓“V”的兩倍。例如，在節(jié)點(diǎn)12和14之間的電壓差可以是320伏DC(其中想要的輸出電壓是160伏)。
在高壓輸出段01，晶體管Q1和Q2交替地導(dǎo)通，把DC電壓加到負(fù)載上。當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，正的DC電壓端12通過電阻R1被連接到中性點(diǎn)。高壓繞組的中心抽頭現(xiàn)在為-V。這個(gè)負(fù)的電壓在電池變換器運(yùn)行的ON(接通)時(shí)間間隔期間被加到負(fù)載節(jié)點(diǎn)16上。當(dāng)電池變換器被禁止時(shí)，通過Q1和Q2的同時(shí)導(dǎo)通，電壓-V主動(dòng)地從負(fù)載去除。這實(shí)際上使負(fù)載短路，產(chǎn)生“低阻抗”零值。這對(duì)于感性負(fù)載阻止節(jié)點(diǎn)16上的電壓非控制地變化是必須的。剛好在電池變換器繼續(xù)運(yùn)行之前，晶體管Q1被切換到非導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)電池變換器在這時(shí)運(yùn)行時(shí)，在節(jié)點(diǎn)14上的負(fù)的電壓被連接到中性點(diǎn)，以及高壓繞組的中心抽頭處的電壓是+V電位。如上所述，這個(gè)電壓在電池變換器運(yùn)行期間被加到負(fù)載上。再次地，當(dāng)電池變換器被禁止時(shí)，電壓+V被主動(dòng)地去除，以產(chǎn)生“低阻抗”零電壓。這一系列事件以“第一頻率”重復(fù)進(jìn)行(圖3)，所以在負(fù)載上產(chǎn)生幅度為V的準(zhǔn)方波電壓。圖3上顯示了所描述的電壓。
電阻R1和R2提供對(duì)晶體管Q1和Q2的電流保護(hù)。在低阻抗零值和輸出電容C的充電期間，可能流過損壞晶體管的電流。被插入在Q1和Q2的源極連接中的電阻R1和R2將剛好在損壞電流流過以前減小柵極電壓。減小的柵極電壓將使得晶體管運(yùn)行在線性區(qū)，導(dǎo)致晶體管中有限的電流。
當(dāng)電力線電壓完全足夠直接供電給負(fù)載時(shí)，電池變換器段和高壓輸出段停止運(yùn)行，以及通過轉(zhuǎn)接裝置50使得電力線直連續(xù)接到負(fù)載。
如上所述，器件Q1，Q2，Q3，和Q4被連接到門驅(qū)動(dòng)電路43，44，41，和42。門驅(qū)動(dòng)被連接到控制電路，圖上未示出。在這個(gè)拓?fù)渖巷@示出，沒有電池充電器裝置，但在上述的共同待決的專利申請(qǐng)序列號(hào)No.＿(代理人檔案號(hào)EXEL-0367)中顯示了一個(gè)充電器裝置。
變頻器如上所述，本發(fā)明提供了變頻器。變頻器把具有一個(gè)頻率的一對(duì)輸入電壓變換成具有另一個(gè)頻率的、出現(xiàn)在輸出端與地之間的輸出電壓。本發(fā)明的變頻器包括被耦合在“輸入端”33和34(即，變壓器(T)的次級(jí)端子)之間的整流器(由二極管D1，D2，D3和D4組成)。一對(duì)端子12，14提供了出現(xiàn)在其上的整流的電壓；以及一對(duì)開關(guān)裝置(Q1，Q2)，被分開地耦合到整流器端子和進(jìn)一步連接到地，選擇地把整流器端子耦合到地。被耦合在輸出端與地之間的電容C濾波輸出電壓。變頻器的“輸出電壓”是在電容C上測(cè)量的。
“發(fā)生器裝置”，例如，包括變壓器T和低壓電池變換器段(包括電池B，晶體管Q3，Q4，和門驅(qū)動(dòng)電路41，42)，提供一對(duì)輸入電壓到整流器。所以，發(fā)生器裝置可以被描述為包括供電電源裝置，用于提供具有所述一個(gè)頻率的電壓，以及一對(duì)電磁耦合的電感裝置(例如，變壓器T)，用于把供電電源裝置的電壓變換成變頻器的一對(duì)輸入電壓。供電電源裝置電壓被加到一個(gè)電感裝置(即，變壓器初級(jí))，以及另一個(gè)電感裝置被耦合在整流器的輸入端之間，以及具有被耦合到電容C的輸出端的一個(gè)抽頭。
本發(fā)明和以下的權(quán)利要求的保護(hù)的范圍，不限于上述的具體的本優(yōu)選實(shí)施例。例如，在優(yōu)選實(shí)施例中，電池的負(fù)端被連接到電力線中性點(diǎn)，以使得供電電源數(shù)目最小化。有可能把電池連接到地，和提供隔離的電池控制。也有可能把電池的一個(gè)端子連接到中性點(diǎn)，以達(dá)到減小控制復(fù)雜性的目的(優(yōu)選實(shí)施例)。而且，在本優(yōu)選實(shí)施例中使用的晶體管是MOSFET，它具有內(nèi)部反并聯(lián)的二極管?？梢允褂闷渌骷?，例如帶有反并聯(lián)二極管的IGBT。而且，不用推挽的電池變換器，而可以使用橋式變換器，其特征為四個(gè)開關(guān)元件和單個(gè)初級(jí)繞組，代替中心抽頭的繞組。再者，輸出可被調(diào)制和濾波，以產(chǎn)生正弦波輸出波形，以及帶有單個(gè)次級(jí)繞組的變壓器可被采用來在一個(gè)以上的地點(diǎn)產(chǎn)生高壓。
權(quán)利要求
1．供電電源，包括變壓器(T)，具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，每個(gè)所述初級(jí)繞組和次級(jí)繞組具有第一末端、第二末端、和一個(gè)中心端，所述初級(jí)繞組的所述中心端被做成連接到DC供電電源的第一端子，所述次級(jí)繞組的所述中心端被做成連接到負(fù)載的第一端子；第一倒相器(02)，被耦合到所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端，以及具有一個(gè)輸入端，被做成連接到DC供電電源的第二端子，所述第一倒相器用來把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端的一個(gè)端子交替耦合到DC供電電源的第二端子，以產(chǎn)生在所述變壓器的所述次級(jí)繞組的所述第一和第二末端之間的第一AC電壓；整流器(D1，D2，D3，D4)，被耦合到所述次級(jí)繞組的所述第一和第二末端，以及用來整流第一AC電壓，以產(chǎn)生在所述整流器的第一輸出端和第二輸出端之間的整流的DC電壓；以及第二倒相器(01)，被耦合到所述整流器的所述第一和第二輸出端，以及具有一個(gè)輸出端，被做成連接到負(fù)載的第二端子，所述第二倒相器用來在連續(xù)的時(shí)間間隔期間以第一頻率把所述整流器的所述第一和第二輸出端的一個(gè)端子交替耦合到負(fù)載的第二端子，由此產(chǎn)生在負(fù)載上的第二AC電壓，其中所述第一倒相器用來在所述第二倒相器在負(fù)載的第二端子與所述整流器的所述第一和第二輸出端之間切換連接周期地出現(xiàn)的時(shí)間間隔期間，把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端與DC供電電源的第二端子斷開耦合。
2．按照權(quán)利要求1的供電電源，其特征在于，其中所述所述第一倒相器用來在連續(xù)的時(shí)間間隔期間以高于所述第一頻率的第二頻率把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端的一個(gè)端子交替耦合到DC供電電源的第二端子。
3．按照權(quán)利要求2的供電電源，其特征在于，其中所述第二倒相器用來在所述周期地出現(xiàn)的時(shí)間間隔期間把所述整流器的所述第一和第二輸出端都耦合到負(fù)載的第二端子。
4．按照權(quán)利要求3的供電電源，其特征在于，其中所述第二倒相器用來在所述周期地出現(xiàn)的時(shí)間間隔期間把所述整流器的所述第一和第二輸出端都耦合到負(fù)載的第二端子，然后，在所述第一倒相器把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端之一連接到DC供電電源的第二端子之前，把所述整流器的所述第一和第二輸出端之一與負(fù)載的第二端子斷開耦合。
5．按照權(quán)利要求3的供電電源，其特征在于，其中所述第二頻率小于100kHz。
6．按照權(quán)利要求5的供電電源，其特征在于，其中所述第二AC電壓具有的基波頻率約為所述第一頻率的一半。
7．按照權(quán)利要求5的供電電源，其特征在于，其中第二AC電壓的基波頻率大約是60Hz，以及其中所述第二頻率是在從十倍的所述基波頻率到100kHz的范圍內(nèi)。
8．按照權(quán)利要求3的供電電源，其特征在于，其中所述第一倒相器包括第一開關(guān)，被連接在所述輸入端與所述初級(jí)繞組的所述第一末端之間，所述第一開關(guān)用來把所述初級(jí)繞組的所述第一末端與DC供電電源的第二端子耦合和斷開耦合；第二開關(guān)，被連接在所述輸入端與所述初級(jí)繞組的所述第二末端之間，所述第二開關(guān)用來把所述初級(jí)繞組的所述第二末端與DC供電電源的第二端子耦合和斷開耦合；以及控制裝置，用于控制所述第一和第二開關(guān)，以選擇地耦合所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端到DC供電電源的第二端子。
9．按照權(quán)利要求8的供電電源，其特征在于，其中所述第一和第二開關(guān)包括各自的第一和第二晶體管。
10．按照權(quán)利要求3的供電電源，其特征在于，其中所述第二倒相器包括第一開關(guān)，被連接在所述整流器的所述第一輸出端與所述第二倒相器的所述輸出端之間，所述第一開關(guān)用來把所述整流器的所述第一輸出端與負(fù)載的第二端子耦合和斷開耦合；第二開關(guān)，被連接在所述整流器的所述第二輸出端與所述第二倒相器的所述輸出端之間，所述第二開關(guān)用來把所述整流器的所述第二輸出端與負(fù)載的第二端子耦合和斷開耦合；以及控制裝置，用于控制所述第一和第二開關(guān)，以選擇地耦合所述整流器的所述第一和第二輸出端到負(fù)載的第二端子。
11．按照權(quán)利要求10的供電電源，其特征在于，其中所述第一和第二開關(guān)包括各自的第一和第二晶體管。
12．按照權(quán)利要求1的供電電源，其特征在于，還包括耦合裝置，用于耦合負(fù)載的所述第一端子到所述初級(jí)繞組的所述中心端或外部AC供電電源之一。
13．按照權(quán)利要求1的供電電源，其特征在于，還包括電容器，它被耦合在所述次級(jí)繞組的所述中心端和所述第二倒相器的所述輸出端之間。
14．按照權(quán)利要求1的供電電源，其特征在于，還包括電池，它被耦合在所述初級(jí)繞組的所述中心端和所述第一倒相器的所述輸入端之間。
15．按照權(quán)利要求1的供電電源，其中所述初級(jí)繞組的所述中心端被做成耦合到AC電源系統(tǒng)的線導(dǎo)體，以及其中所述第二倒相器被耦合到所述整流器的所述第一和第二輸出端，以及具有一個(gè)輸出端，被做成連接到AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體，所述第二倒相器用來在連續(xù)的時(shí)間間隔期間以第一頻率把所述整流器的所述第一和第二輸出端的一個(gè)端子交替耦合到負(fù)載的第二端子，由此產(chǎn)生在AC電源系統(tǒng)的線導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的第二AC電壓。
16．供電電源，包括變壓器(T)，具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，每個(gè)所述初級(jí)繞組和次級(jí)繞組具有第一末端，第二末端和一個(gè)中心端，所述初級(jí)繞組的所述中心端被做成連接到DC供電電源的第一端子，所述次級(jí)繞組的所述中心端被做成連接到AC電源系統(tǒng)的線導(dǎo)體；第一倒相器(02)，被耦合到所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端，以及具有一個(gè)輸入端，被做成連接到DC供電電源的第二端子，所述第一倒相器用來把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端的一個(gè)端子交替耦合到DC供電電源的第二端子，以產(chǎn)生在所述變壓器的所述次級(jí)繞組的所述第一和第二末端之間的第一AC電壓；整流器(D1，D2，D3，D4)，被耦合到所述次級(jí)繞組的所述第一和第二末端，以及用來整流第一AC電壓，以產(chǎn)生在所述整流器的第一輸出端和第二輸出端之間的整流的DC電壓；以及第二倒相器(O1)，被耦合到所述整流器的所述第一和第二輸出端，以及具有一個(gè)輸出端，被做成連接到AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體，所述第二倒相器用來在連續(xù)的時(shí)間間隔期間以第一頻率把所述整流器的所述第一和第二輸出端的一個(gè)端子交替耦合到AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體，由此產(chǎn)生在AC電源系統(tǒng)的線導(dǎo)體與中性導(dǎo)體之間的第二AC電壓。
17．按照權(quán)利要求16的供電電源，其特征在于，其中所述第一倒相器用來在所述第二倒相器在AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體與所述整流器的所述第一和第二輸出端之間切換連接周期地出現(xiàn)的時(shí)間間隔期間，把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端與DC供電電源的第二端子斷開耦合。
18．按照權(quán)利要求17的供電電源，其特征在于，其中所述所述第一倒相器用來在連續(xù)的時(shí)間間隔期間以高于所述第一頻率的第二頻率把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端的一個(gè)端子交替耦合到DC供電電源的第二端子。
19．按照權(quán)利要求18的供電電源，其特征在于，其中所述第二倒相器用來在所述周期地出現(xiàn)的時(shí)間間隔期間把所述整流器的所述第一和第二輸出端都耦合到AC供電電源的中性導(dǎo)體。
20．按照權(quán)利要求19的供電電源，其特征在于，其中所述第二倒相器用來在所述周期地出現(xiàn)的時(shí)間間隔期間把所述整流器的所述第一和第二輸出端都耦合到AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體，然后，在所述第一倒相器把所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端之一連接到DC供電電源的第二端子之前，把所述整流器的所述第一和第二輸出端之一與AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體斷開耦合。
21．按照權(quán)利要求18的供電電源，其特征在于，其中所述第二頻率小于100kHz。
22．按照權(quán)利要求21的供電電源，其特征在于，其中所述第二AC電壓具有的基波頻率約為所述第一頻率的一半。
23．按照權(quán)利要求21的供電電源，其特征在于，其中第二AC電壓的基波頻率大約是60Hz，以及其中所述第二頻率是在從十倍的所述基波頻率到100kHz的范圍內(nèi)。
24．按照權(quán)利要求19的供電電源，其特征在于，其中所述第一倒相器包括第一開關(guān)，被連接在所述輸入端與所述初級(jí)繞組的所述第一末端之間，所述第一開關(guān)用來把所述初級(jí)繞組的所述第一末端與DC供電電源的第二端子耦合和斷開耦合；第二開關(guān)，被連接在所述輸入端與所述初級(jí)繞組的所述第二末端之間，所述第二開關(guān)用來把所述初級(jí)繞組的所述第二末端與DC供電電源的第二端子耦合和斷開耦合；以及控制裝置，用于控制所述第一和第二開關(guān)，以選擇地耦合所述初級(jí)繞組的所述第一和第二末端到DC供電電源的第二端子。
25．按照權(quán)利要求24的供電電源，其特征在于，其中所述第一和第二開關(guān)包括各自的第一和第二晶體管。
26．按照權(quán)利要求19的供電電源，其特征在于，其中所述第二倒相器包括第一開關(guān)，被連接在所述整流器的所述第一輸出端與所述第二倒相器的所述輸出端之間，所述第一開關(guān)用來把所述整流器的所述第一輸出端與AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體耦合和斷開耦合；第二開關(guān)，被連接在所述整流器的所述第二輸出端與所述第二倒相器的所述輸出端之間，所述第二開關(guān)用來把所述整流器的所述第二輸出端與AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體耦合和斷開耦合；以及控制裝置，用于控制所述第一和第二開關(guān)，以選擇地耦合所述整流器的所述第一和第二輸出端到AC電源系統(tǒng)的中性導(dǎo)體。
27．按照權(quán)利要求26的供電電源，其特征在于，其中所述第一和第二開關(guān)包括各自的第一和第二晶體管。
28．按照權(quán)利要求26的供電電源，其特征在于，還包括耦合裝置，它用于耦合AC電源系統(tǒng)的線導(dǎo)體到所述初級(jí)繞組的所述中心端或外部AC供電電源之一。
29．按照權(quán)利要求16的供電電源，其特征在于，還包括電容器，它被耦合在所述次級(jí)繞組的所述中心端和所述第二倒相器的所述輸出端之間。
30．按照權(quán)利要求16的供電電源，其特征在于，還包括電池，它被耦合在所述初級(jí)繞組的所述中心端和所述第一倒相器的所述輸入端之間。
全文摘要
不間斷電源(UPS)包括變壓器,低壓變換器(02),整流器,和高壓倒相器(01)。電壓變換器包括電池,第一開關(guān)器件(Q3),第二開關(guān)器件(Q4),和第一驅(qū)動(dòng)裝置(41,42)。高壓倒相器(01)包括第一和第二負(fù)載端子,適合于在緊急情形下耦合到負(fù)載兩端;輸出電容(C);第三開關(guān)器件(Q1)和第四開關(guān)器件(Q2),以及第二驅(qū)動(dòng)裝置(43,44),用于把第三和第四開關(guān)器件從導(dǎo)通狀態(tài)驅(qū)動(dòng)到非導(dǎo)通狀態(tài)或反之亦然,以便在負(fù)載端上產(chǎn)生準(zhǔn)正弦輸出電壓波形。
文檔編號(hào)G11B19/26GK1284212SQ98813303
公開日2001年2月14日 申請(qǐng)日期1998年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月25日
發(fā)明者J·古塞斯基, 小R·W·約翰森, R·L·瓊森 申請(qǐng)人:帕爾威電力器具公司