本實用新型涉及一種模塊化UPS電池冷啟動電路，尤其涉及一種可實現(xiàn)模塊化UPS多個模塊同時冷啟動的電池冷啟動電路。

背景技術(shù)：

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是要提供一種應(yīng)用于模塊化UPS的電池冷啟動電路，該電路可以實現(xiàn)模塊化UPS內(nèi)所有功率模塊同時電池冷啟動功能，而且通斷可控。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種模塊化UPS電池冷啟動電路，其特征在于電池組的正極與晶閘管陽極相連，所述晶閘管的可控極連接驅(qū)動電路，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，另一端負極與電池組的負極相連，串聯(lián)組成第一路電池冷啟動電路；限流電阻一端與晶閘管的陰極相連，另一端與一端負極與電池組的負極相連，串聯(lián)組成第二路電池冷啟動電路；當需要更多路電池冷啟動電路時，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Q2的陽極相連；限流電阻R5的一端與晶閘管 Q2的陰極連接，另一端與防反二極管D4的陽極相連；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的一端與晶閘管Q2的陰極連接，另一端與防反二極管D5的陽極相連，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的負極和正BUS電容C101、C102的負極均與零線N相連，此部分電路組成了正BUS軟起的主電路，可以實現(xiàn)兩個模塊的正BUS軟起功能；

所述驅(qū)動電路包括防反二極管D1陽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的另一端與點觸式開關(guān)SW1 的1腳相連；點觸式開關(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的陽極與MOS晶體管Q1的源極相連，另一端與點觸式開關(guān)SW1的1腳相連；防反二極管D3的陽極與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)連接在晶閘管Q2的可控極G與陰極之間，此部分電路形成了晶閘管Q2的驅(qū)動電路。

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

防反二極管D15陽極與SCR Q4的陽極相連，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的陽極與晶閘管Q4的陽極相連，陰極與限流電阻R16一端相連，限流電阻R16的另一端與點觸式開關(guān)SW1的4腳相連；點觸式開關(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的陽極與MOS晶體管Q3的源極相連，另一端與點觸式開關(guān)SW1的4 腳相連；防反二極管D17的陽極與MOS晶體管的源極相連，陰極與晶閘管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，此部分電路形成了晶閘管Q4的驅(qū)動電路。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：可以實現(xiàn)模塊化UPS多個功率模塊同時電池冷啟動，安全快速實現(xiàn)BUS軟起功能；同時電路結(jié)構(gòu)簡單，可擴展性強；用戶操作簡單。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的電路原理圖；

圖2是本實用新型的模塊化UPS電池冷啟動電路的第一個實施例的電路圖；

圖3是本實用新型的模塊化UPS電池冷啟動電路的第二個實施例的電路圖；

圖1中，電池組(1)、晶閘管(2)、驅(qū)動電路(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)。

具體實施方式

為使對本實用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：

如圖1所示，晶閘管(2)起到控制整個電路通斷的作用，需要配備相應(yīng)的驅(qū)動電路(3) 才能工作；電池組(1)的正極與晶閘管(2)陽極相連，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，另一端負極與電池組(1)的負極相連，串聯(lián)組成第一路電池冷啟動電路；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，另一端負極與電池組(1)的負極相連，串聯(lián)組成第二路電池冷啟動電路；當需要更多路電池冷啟動電路(10)時，直接與晶閘管(2) 的陰極。

如圖2所示，第一個實施例，正電池組BAT1的正極與晶閘管(簡稱SCR)Q2的陽極相連；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的負極和正BUS電容C101、C102的負極均與零線N相連，此部分電路組成了正BUS 軟起的主電路，可以實現(xiàn)兩個模塊的正BUS軟起功能；

所述驅(qū)動電路包括防反二極管D1陽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的另一端與點觸式開關(guān)SW1 的1腳相連；點觸式開關(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的陽極與MOS晶體管Q1的源極相連，另一端與點觸式開關(guān)SW1的1腳相連；防反二極管D3的陽極與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)動電路。

在本第一實施例中，當按下點觸式開關(guān)SW1后，1腳與2腳導(dǎo)通，電池電壓通過二極管D2和電阻R2向電解電容C2充電并穩(wěn)壓到16V左右，驅(qū)動MOS晶體管Q1導(dǎo)通，此時電池電壓通過二極管D1、電阻R1、MOS管Q1、二極管D3，給SCR Q2輸入一個正向觸發(fā)電壓，使其導(dǎo)通；此時電池電壓通過SCR Q2一路經(jīng)過限流電阻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，第二個實施例，負電池組BAT2的負極與晶閘管(簡稱SCR)Q4的陰極相連；限流電阻R19的一端與SCR Q4的陽極連接，另一端與防反二極管D18的陰極相連；二極管D4的陽極與1#功率模塊的負BUS電容C111的負極相連；限流電阻R20的一端與SCR Q4的陽極連接，另一端與防反二極管D19的陰極相連，二極管D19的陽極與2#功率模塊的負BUS電容C112的負極相連；負電池組BAT2的正極和BUS電容C111、C112的負極均與零線N相連，此部分電路組成了負BUS軟起的主電路，可以實現(xiàn)兩個模塊的負BUS軟起功能；

防反二極管D15陽極與SCR Q4的陽極相連，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的陽極與SCR Q4的陽極相連，陰極與限流電阻R16一端相連，限流電阻R16的另一端與點觸式開關(guān)SW1的4腳相連；點觸式開關(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的陽極與MOS晶體管Q3的源極相連，另一端與點觸式開關(guān)SW1的4 腳相連；防反二極管D17的陽極與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)動電路。

在本第二個實施例中，當按下點觸式開關(guān)SW1時，3腳與4腳也導(dǎo)通，電池電壓通過二極管 D16和電阻R16向電解電容C4充電并穩(wěn)壓到16V左右，驅(qū)動MOS晶體管Q3導(dǎo)通，此時電池電壓通過二極管D15、電阻R15、MOS管Q3、二極管D17，給SCR Q4輸入一個正向觸發(fā)電壓，使其導(dǎo)通；此時電池電壓通過SCR Q4，一路經(jīng)過限流電阻R19、二極管D18給負BUS電容C111充電軟起，另一路經(jīng)過限流電阻R20、二極管D19給負BUS電容C112充電軟起；使得電容電壓最終等于電池電壓。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內(nèi)，本實用新型要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。