本發(fā)明創(chuàng)造涉及不間斷電源技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種小功率UPS。
背景技術(shù):
UPS(不間斷電源)是一種含有蓄電池的電源保護(hù)設(shè)備。在市電正常時(shí),其對市電進(jìn)行穩(wěn)壓以向負(fù)載輸出電壓穩(wěn)定的電能,同時(shí)對蓄電池進(jìn)行充電,這個(gè)工作模式稱為市電模式;在市電異常時(shí),將蓄電池中儲(chǔ)存的電能進(jìn)行逆變、電壓變換后再輸出給負(fù)載,一方面使負(fù)載不掉電,另一方面也能將負(fù)載與異常的市電環(huán)境隔離開來,向負(fù)載提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的電力供其工作,這個(gè)工作模式稱為電池模式。UPS至少具有上述兩種工作模式,根據(jù)市電情況在它們之間切換。
對于小功率UPS而言,市電模式是通過變壓器來對市電進(jìn)行穩(wěn)壓的,電池模式是先通過逆變單元對蓄電池輸出的直流電進(jìn)行逆變,然后再由變壓器進(jìn)行電壓變換,如圖1所示,現(xiàn)有的小功率UPS,其電池模式中對逆變單元4輸出的交流電進(jìn)行電壓變換也是通過市電模式中使用的變壓器T1來完成的,也就是說,市電模式和電池模式共用變壓器T1,因此,變壓器T1需采用隔離變壓器。隔離變壓器的體積較大,不利于UPS的小型化。此外,市電模式和電池模式共用變壓器T1,如果變壓器T1出現(xiàn)故障,會(huì)導(dǎo)致UPS的市電模式和電池模式均不能工作,降低了UPS的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題,本發(fā)明創(chuàng)造提供一種小功率UPS,其體積較小,可靠性更高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明創(chuàng)造提供以下技術(shù)方案。
小功率UPS,包括蓄電池、充電單元、逆變單元、起穩(wěn)壓作用的變壓器和用于向外輸出的輸出單元,所述小功率UPS工作在市電模式時(shí),充電單元從市電取電以給蓄電池充電,所述變壓器從市電取電,進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出至輸出單元,所述變壓器為自耦變壓器,所述小功率UPS還包括DC/DC變換單元,所述小功率UPS工作在電池模式時(shí),蓄電池輸出的電能經(jīng)DC/DC變換單元進(jìn)行電壓變換后輸出至逆變單元,再經(jīng)逆變單元逆變成交流電后輸出至輸出單元。
其中,DC/DC變換單元為boost電路。
其中,還包括輸入濾波單元,其輸入端接市電,輸出端一路連接所述變壓器的輸入端,另一路連接充電單元的輸入端。
其中,輸出單元包括輸出繼電器,其用于選擇將所述變壓器的輸出端或逆變單元的輸出端連接至輸出單元的輸出端,以切換所述小功率UPS的工作模式至市電模式或電池模式。
本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是:本發(fā)明創(chuàng)造的小功率UPS工作在電池模式時(shí),蓄電池輸出的電能在直流電的時(shí)候就先進(jìn)行電壓變換,然后經(jīng)過逆變后就輸出給負(fù)載了,不再利用市電模式時(shí)使用的變壓器來進(jìn)行電壓變換,因此,變壓器只在市電模式時(shí)用來穩(wěn)壓,可以不采用隔離變壓器,轉(zhuǎn)而采用體積更小的自耦變壓器,從而使本發(fā)明創(chuàng)造的小功率UPS體積較小。市電模式和電池模式不共用變壓器,即使變壓器出現(xiàn)故障,電池模式依然可以正常工作,可靠性更高。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的小功率UPS的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明創(chuàng)造的小功率UPS的電路結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記包括:輸入濾波單元1、充電單元2、DC/DC變換單元3、逆變單元4。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明創(chuàng)造作詳細(xì)說明。
如圖2所示,本實(shí)施例的小功率UPS包括輸入濾波單元1、輸入繼電器REL1、變壓器T1、充電單元2、蓄電池BAT、DC/DC變換單元3、逆變單元4和輸出繼電器REL3,變壓器T1為自耦變壓器,DC/DC變換單元3為boost電路,輸出繼電器REL3構(gòu)成輸出單元,IN端為市電輸入端,OUT端為本實(shí)施例的小功率UPS的輸出端。
市電正常時(shí),輸入繼電器REL1吸合,輸出繼電器REL3使變壓器T1的輸出端連接本實(shí)施例的小功率UPS的輸出端OUT,從而將本實(shí)施例的小功率UPS的工作模式切換至市電模式。輸入濾波單元1對市電進(jìn)行濾波后,一路輸出至充電單元2,由充電單元2給蓄電池BAT充電,另一路經(jīng)由輸入繼電器REL1輸出至變壓器T1,變壓器T1對市電進(jìn)行穩(wěn)壓后經(jīng)由輸出繼電器REL3輸出給負(fù)載。
市電異常時(shí),輸入繼電器REL1斷開,輸出繼電器REL3使逆變單元4的輸出端連接本實(shí)施例的小功率UPS的輸出端OUT,從而將本實(shí)施例的小功率UPS的工作模式切換至電池模式。蓄電池BAT向DC/DC變換單元3輸出直流電,DC/DC變換單元3對該直流電進(jìn)行直流升壓,再經(jīng)逆變單元4逆變成交流電后輸出至輸出繼電器REL3,經(jīng)由輸出端OUT輸出給負(fù)載。
由于電池模式時(shí)蓄電池BAT輸出的直流電是由DC/DC變換單元3進(jìn)行直流升壓后再逆變的,沒有通過變壓器T1進(jìn)行升壓,變壓器T1只用在市電模式時(shí)對市電進(jìn)行穩(wěn)壓,故變壓器T1采用自耦變壓器,自耦變壓器的體積較小,從而利于本實(shí)施例的小功率UPS的小型化。由圖2可以直觀地看出,市電模式的電路與電池模式的電路是相互獨(dú)立的,即使變壓器T1出現(xiàn)故障,電池模式不受影響,仍然可以正常工作。此外,本實(shí)施例的小功率UPS中,DC/DC變換單元3和逆變單元4均可采用高頻工作模式,高頻化的工作模式使UPS小型化和散熱性能更佳。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案,而非對本發(fā)明創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明創(chuàng)造作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明創(chuàng)造技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。