本發(fā)明涉及一種模塊化UPS電池冷啟動(dòng)電路，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)模塊化UPS多個(gè)模塊同時(shí)冷啟動(dòng)的電池冷啟動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

UPS電池冷啟動(dòng)技術(shù)是指UPS在沒(méi)有交流電源輸入但蓄電池組存在的情況下，可用電池啟動(dòng)，啟動(dòng)后將由電池后備供電一段時(shí)間。目前市場(chǎng)上，傳統(tǒng)的UPS產(chǎn)品內(nèi)部一般都配備電池冷啟動(dòng)電路，支持電池冷啟動(dòng)功能，但是目前只有部分廠商生產(chǎn)的模塊化UPS具備電池冷啟動(dòng)功能；相較于傳統(tǒng)UPS，模塊化UPS電池冷啟動(dòng)需要實(shí)現(xiàn)多路功率模塊同時(shí)電池冷啟動(dòng)，電池冷啟動(dòng)電路主要功能是將UPS的BUS電壓從0V升至電池電壓，然后通過(guò)程序控制使UPS逐步工作到電池模式，給負(fù)載供電；從而避免將電池電壓直接供給BUS電容時(shí)，產(chǎn)生的大電流，因此需要設(shè)計(jì)電池冷啟動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)BUS電壓從OV緩緩的升至電池電壓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種應(yīng)用于模塊化UPS的電池冷啟動(dòng)電路，該電路可以實(shí)現(xiàn)模塊化UPS內(nèi)所有功率模塊同時(shí)電池冷啟動(dòng)功能，而且通斷可控。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種模塊化UPS電池冷啟動(dòng)電路，其特征在于電池組的正極與晶閘管陽(yáng)極相連，所述晶閘管的可控極連接驅(qū)動(dòng)電路，限流電阻一端與晶閘管的陰極相連，另一端與反向二極管的陽(yáng)極相連，BUS電解電容的正極與反向二極管的陰極相連，另一端負(fù)極與電池組的負(fù)極相連，串聯(lián)組成第一路電池冷啟動(dòng)電路；限流電阻一端與晶閘管的陰極相連，另一端與一端負(fù)極與電池組的負(fù)極相連，串聯(lián)組成第二路電池冷啟動(dòng)電路；當(dāng)需要更多路電池冷啟動(dòng)電路時(shí)，直接與晶閘管的陰極。

作為優(yōu)選的，正電池組BAT1的正極與晶閘管（簡(jiǎn)稱SCR）Q2的陽(yáng)極相連；限流電阻R5的一端與SCR Q2的陰極連接，另一端與防反二極管D4 的陽(yáng)極相連；二極管D4的陰極與1#功率模塊的正BUS電容C101的正極相連；限流電阻R6的一端與SCR Q2的陰極連接，另一端與防反二極管D5 的陽(yáng)極相連，二極管D5的陰極與2#功率模塊的正BUS電容C102的正極相連；正電池組BAT1的負(fù)極和正BUS電容C101、C102的負(fù)極均與零線N相連，此部分電路組成了正BUS軟起的主電路，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊的正BUS軟起功能；

所述驅(qū)動(dòng)電路包括防反二極管D1陽(yáng)極與正電池組的正極相連，陰極與限流電阻R1一端相連，限流電阻R1的另一端與MOS晶體管Q1的漏極相連；防反二極管D2的陽(yáng)極與正電池組的正極相連，陰極與限流電阻R2一端相連，限流電阻R2的另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的1腳相連；點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的2腳與MOS晶體管Q1的柵極相連；電解電容C2的正極與MOS晶體管Q1的柵極相連，負(fù)極與源極相連；分壓電阻R3的一端與MOS晶體管Q1的柵極相連，另一端與源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD2的陽(yáng)極與MOS晶體管Q1的源極相連，另一端與柵極相連；電解電容C1的正極與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的1腳相連，另一端與MOS晶體管Q1的源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極與MOS晶體管Q1的源極相連，另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的1腳相連；防反二極管D3的陽(yáng)極與MOS晶體管的源極相連，陰極與SCR Q2的可控極（G）相連；濾波電容C3、分壓電阻R4并聯(lián)連接在SCR Q2的可控極（G）與陰極之間，此部分電路形成了SCR管Q2的驅(qū)動(dòng)電路。

作為優(yōu)選的，負(fù)電池組BAT2的負(fù)極與晶閘管（簡(jiǎn)稱SCR）Q4的陰極相連；限流電阻R19的一端與SCR Q4的陽(yáng)極連接，另一端與防反二極管D18 的陰極相連；二極管D4的陽(yáng)極與1#功率模塊的負(fù)BUS電容C111的負(fù)極相連；限流電阻R20的一端與SCR Q4的陽(yáng)極連接，另一端與防反二極管D19 的陰極相連，二極管D19的陽(yáng)極與2#功率模塊的負(fù)BUS電容C112的負(fù)極相連；負(fù)電池組BAT2的正極和BUS電容C111、C112的負(fù)極均與零線N相連，此部分電路組成了負(fù)BUS軟起的主電路，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊的負(fù)BUS軟起功能；

防反二極管D15陽(yáng)極與SCR Q4的陽(yáng)極相連，陰極與限流電阻R15一端相連，限流電阻R15的另一端與MOS晶體管Q3的漏極相連；防反二極管D16的陽(yáng)極與SCR Q4的陽(yáng)極相連，陰極與限流電阻R16一端相連，限流電阻R16的另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的4腳相連；點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的3腳與MOS晶體管Q3的柵極相連；電解電容C4的正極與MOS晶體管Q3的柵極相連，負(fù)極與源極相連；分壓電阻R17的一端與MOS晶體管Q3的柵極相連，另一端與源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD3的陽(yáng)極與MOS晶體管Q3的源極相連，另一端與柵極相連；電解電容C5的正極與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的4腳相連，另一端與MOS晶體管Q3的源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD4的陽(yáng)極與MOS晶體管Q3的源極相連，另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的4腳相連；防反二極管D17的陽(yáng)極與MOS晶體管的源極相連，陰極與SCR Q2的可控極（G）相連；濾波電容C6、分壓電阻R18并聯(lián)連接在SCR Q4的可控極與陰極之間，此部分電路形成了SCR管Q4的驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)模塊化UPS多個(gè)功率模塊同時(shí)電池冷啟動(dòng)，安全快速實(shí)現(xiàn)BUS軟起功能；同時(shí)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)；用戶操作簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的電路原理圖；

圖2是本發(fā)明的模塊化UPS電池冷啟動(dòng)電路的第一個(gè)實(shí)施例的電路圖；

圖3是本發(fā)明的模塊化UPS電池冷啟動(dòng)電路的第二個(gè)實(shí)施例的電路圖；

圖1中，電池組（1）、晶閘管（2）、驅(qū)動(dòng)電路（3）、限流電阻（4）、反向二極管（5）、BUS電解電容（6）、限流電阻（7）、反向二極管（8）、BUS電解電容（9）。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示，晶閘管（2）起到控制整個(gè)電路通斷的作用，需要配備相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路（3）才能工作；電池組（1）的正極與晶閘管（2）陽(yáng)極相連，限流電阻（4）一端與晶閘管（2）的陰極相連，另一端與反向二極管（5）的陽(yáng)極相連，BUS電解電容（6）的正極與反向二極管（5）的陰極相連，另一端負(fù)極與電池組（1）的負(fù)極相連，串聯(lián)組成第一路電池冷啟動(dòng)電路；限流電阻（7）一端與晶閘管（2）的陰極相連，另一端與反向二極管（8）的陽(yáng)極相連，BUS電解電容（9）的正極與反向二極管（8）的陰極相連，另一端負(fù)極與電池組（1）的負(fù)極相連，串聯(lián)組成第二路電池冷啟動(dòng)電路；當(dāng)需要更多路電池冷啟動(dòng)電路（10）時(shí)，直接與晶閘管（2）的陰極。

如圖2所示，第一個(gè)實(shí)施例，正電池組BAT1的正極與晶閘管（簡(jiǎn)稱SCR）Q2的陽(yáng)極相連；限流電阻R5的一端與SCR Q2的陰極連接，另一端與防反二極管D4 的陽(yáng)極相連；二極管D4的陰極與1#功率模塊的正BUS電容C101的正極相連；限流電阻R6的一端與SCR Q2的陰極連接，另一端與防反二極管D5 的陽(yáng)極相連，二極管D5的陰極與2#功率模塊的正BUS電容C102的正極相連；正電池組BAT1的負(fù)極和正BUS電容C101、C102的負(fù)極均與零線N相連，此部分電路組成了正BUS軟起的主電路，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊的正BUS軟起功能；

所述驅(qū)動(dòng)電路包括防反二極管D1陽(yáng)極與正電池組的正極相連，陰極與限流電阻R1一端相連，限流電阻R1的另一端與MOS晶體管Q1的漏極相連；防反二極管D2的陽(yáng)極與正電池組的正極相連，陰極與限流電阻R2一端相連，限流電阻R2的另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的1腳相連；點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的2腳與MOS晶體管Q1的柵極相連；電解電容C2的正極與MOS晶體管Q1的柵極相連，負(fù)極與源極相連；分壓電阻R3的一端與MOS晶體管Q1的柵極相連，另一端與源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD2的陽(yáng)極與MOS晶體管Q1的源極相連，另一端與柵極相連；電解電容C1的正極與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的1腳相連，另一端與MOS晶體管Q1的源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD1的陽(yáng)極與MOS晶體管Q1的源極相連，另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的1腳相連；防反二極管D3的陽(yáng)極與MOS晶體管的源極相連，陰極與SCR Q2的可控極（G）相連；濾波電容C3、分壓電阻R4并聯(lián)連接在SCR Q2的可控極（G）與陰極之間，此部分電路形成了SCR管Q2的驅(qū)動(dòng)電路。

在本第一實(shí)施例中，當(dāng)按下點(diǎn)觸式開關(guān)SW1后，1腳與2腳導(dǎo)通，電池電壓通過(guò)二極管D2和電阻R2向電解電容C2充電并穩(wěn)壓到16V左右，驅(qū)動(dòng)MOS晶體管Q1導(dǎo)通，此時(shí)電池電壓通過(guò)二極管D1、電阻R1、MOS管Q1、二極管D3，給SCR Q2輸入一個(gè)正向觸發(fā)電壓，使其導(dǎo)通；此時(shí)電池電壓通過(guò)SCR Q2一路經(jīng)過(guò)限流電阻R5、二極管D4給正BUS電容C101充電軟起；另一路經(jīng)過(guò)限流電阻R6、二極管D5給正BUS電容C102充電軟起；使得電容電壓最終等于電池電壓。

如圖3所示，第二個(gè)實(shí)施例，負(fù)電池組BAT2的負(fù)極與晶閘管（簡(jiǎn)稱SCR）Q4的陰極相連；限流電阻R19的一端與SCR Q4的陽(yáng)極連接，另一端與防反二極管D18 的陰極相連；二極管D4的陽(yáng)極與1#功率模塊的負(fù)BUS電容C111的負(fù)極相連；限流電阻R20的一端與SCR Q4的陽(yáng)極連接，另一端與防反二極管D19 的陰極相連，二極管D19的陽(yáng)極與2#功率模塊的負(fù)BUS電容C112的負(fù)極相連；負(fù)電池組BAT2的正極和BUS電容C111、C112的負(fù)極均與零線N相連，此部分電路組成了負(fù)BUS軟起的主電路，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊的負(fù)BUS軟起功能；

防反二極管D15陽(yáng)極與SCR Q4的陽(yáng)極相連，陰極與限流電阻R15一端相連，限流電阻R15的另一端與MOS晶體管Q3的漏極相連；防反二極管D16的陽(yáng)極與SCR Q4的陽(yáng)極相連，陰極與限流電阻R16一端相連，限流電阻R16的另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的4腳相連；點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的3腳與MOS晶體管Q3的柵極相連；電解電容C4的正極與MOS晶體管Q3的柵極相連，負(fù)極與源極相連；分壓電阻R17的一端與MOS晶體管Q3的柵極相連，另一端與源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD3的陽(yáng)極與MOS晶體管Q3的源極相連，另一端與柵極相連；電解電容C5的正極與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的4腳相連，另一端與MOS晶體管Q3的源極相連；穩(wěn)壓二極管ZD4的陽(yáng)極與MOS晶體管Q3的源極相連，另一端與點(diǎn)觸式開關(guān)SW1的4腳相連；防反二極管D17的陽(yáng)極與MOS晶體管的源極相連，陰極與SCR Q2的可控極（G）相連；濾波電容C6、分壓電阻R18并聯(lián)連接在SCR Q4的可控極與陰極之間，此部分電路形成了SCR管Q4的驅(qū)動(dòng)電路。

在本第二個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)按下點(diǎn)觸式開關(guān)SW1時(shí)，3腳與4腳也導(dǎo)通，電池電壓通過(guò)二極管D16和電阻R16向電解電容C4充電并穩(wěn)壓到16V左右，驅(qū)動(dòng)MOS晶體管Q3導(dǎo)通，此時(shí)電池電壓通過(guò)二極管D15、電阻R15、MOS管Q3、二極管D17，給SCR Q4輸入一個(gè)正向觸發(fā)電壓，使其導(dǎo)通；此時(shí)電池電壓通過(guò)SCR Q4，一路經(jīng)過(guò)限流電阻R19、二極管D18給負(fù)BUS電容C111充電軟起，另一路經(jīng)過(guò)限流電阻R20、二極管D19給負(fù)BUS電容C112充電軟起；使得電容電壓最終等于電池電壓。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。