專利名稱：三相不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)。
一般可知，傳統(tǒng)的三相不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)是利用濾波器10處理一輸入三相電壓，具會(huì)因輸入三相電壓的功率因素低且電流諧波大，而造成相當(dāng)有限的轉(zhuǎn)換效率以及對(duì)市電供應(yīng)系統(tǒng)的諧波污染。這也是現(xiàn)在從事于不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)寸，急需改進(jìn)之處。
再則，正如本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所熟知的那樣，傳統(tǒng)型的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)所使用的變壓器不僅體積龐大而笨重，且造價(jià)極為昂貴。另一方面，現(xiàn)今所使用的變壓器多是采用低頻變壓器的設(shè)計(jì)，其會(huì)使得不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)換的效率大打折扣。
另外，使用在不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)的電瓶數(shù)目，需要與所輸入的整流電壓相配合，這樣的設(shè)計(jì)常會(huì)造成需要數(shù)量較多的電瓶來供應(yīng)于整流電路或是用以蓄存電力。
綜上所述，現(xiàn)有的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)中存在著亟待解決的上述技術(shù)缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，用以降低輸入電壓源的電流諧波。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，用以提升輸入電壓的功率因素。
本發(fā)明的再一目的，在于提供一種不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，用以提升輸出轉(zhuǎn)換功率。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，是用以接受一輸入交流電壓以提供一輸出交流電壓，其包含一整流電路，用以將該輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為一直流電壓；一換流電路，用以將該直流電壓轉(zhuǎn)換為該輸出交流電壓；一電容對(duì)，其經(jīng)由一第一總線與一第二總線與該整流電路以及該換流電路相連接；以及一中性電路，連接至該電容對(duì)，用以同電位連接該直流電壓與該輸出交流電壓，以做為接地之用。
較為理想的是，該不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)另包含一前級(jí)電路，連接于該整流電路，以提供該輸入交流電壓，且該前級(jí)電路為一三相四線交流電路。
較為理想的是，該前級(jí)電路還包含一開關(guān)組件，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷。
較為理想的是，該不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)還包含一輔助電路，其是借由該開關(guān)組件連接至該前級(jí)電路。該輔助電路包含一充電器與一電瓶，其在輸入交流電壓時(shí)，經(jīng)由該充電器將電力蓄存于該電瓶中；而在該輸入交流電壓中斷時(shí)，提供蓄存于該電瓶?jī)?nèi)的電能以轉(zhuǎn)換成該直流電壓，以進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為該輸出交流電壓。
較為理想的是，該不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)另包含一后級(jí)電路，其連接于該換流電路，以提供該輸出交流電壓。
較為理想的是，該后級(jí)電路為一三相交流電路，且該整流電路為一全橋式整流電路。
較為理想的是，該整流電路與該換流電路均包含六個(gè)開關(guān)，其中每一開關(guān)分別包含一功率組件與一二極管，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷。
較為理想的是，該功率組件為一絕緣閘雙極晶體管(insulated gatebipolar transistor，IGBT)，一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)或是一智能型功率模塊(IPM)所組成。
較為理想的是，該不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)還包含一升壓電路，電連接于該中性電路與該電瓶之間，其將電力蓄存于該電瓶中，用以在該輸入交流電壓中斷時(shí)，可提供電瓶?jī)?nèi)蓄存的電力以轉(zhuǎn)換成該直流電壓，而進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為該輸出交流電壓。
下面，結(jié)合實(shí)施例及其附圖
，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)，作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)的第一較佳實(shí)施例包含一整流電路21、一換流電路22、一電容對(duì)(VDC1，VDC2)以及一中性電路20。本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)另包含一前級(jí)電路23，電連接于整流電路21前端，其為一個(gè)三相四線交流電路，用來提供一輸入三相交流電壓，同時(shí)，在前級(jí)電路23還可額外設(shè)置切換開關(guān)30，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷，如圖3所示。
當(dāng)輸入三相電壓由前級(jí)電路23被輸入至全橋式整流電路21時(shí)，整流電路21內(nèi)所包含的開關(guān)組件I11至I16會(huì)將輸入的三相交流電壓轉(zhuǎn)換為一直流電壓。轉(zhuǎn)換的直流電壓在經(jīng)過電容對(duì)(VDC1，VDC2)后，再經(jīng)換流電路22轉(zhuǎn)換以將該直流電壓轉(zhuǎn)換為成一輸出交流電壓，再經(jīng)由后級(jí)三相電路24輸出。在圖2中，本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)還包含一第一總線BUN+，其與該整流電路21以及該電容對(duì)(VDC1，VDC2)的一端點(diǎn)耦接，以及一第二總線BUN-，其與該換流電路22與電容對(duì)(VDC1，VDC2)的另一端點(diǎn)耦接。借由第一總線BUN+與第二總線BUN-間形成一接地電位后，中性電路20借著連接至電容對(duì)(VDC1，VDC2)之間且串接于后級(jí)三相電路24，以使該直流電壓與該輸出交流電壓有同電位連接，以做為接地之用。
另外，如圖2所示，本發(fā)明中整流電路21包含六個(gè)開關(guān)組件I11至116，且該換流電路22也包含六個(gè)開關(guān)組件I1a至I6a。每一個(gè)開關(guān)組件都是以一高功率轉(zhuǎn)換組件來取代傳統(tǒng)使用的開關(guān)，且其包含一個(gè)由一絕緣閘雙極晶體管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)所構(gòu)成的功率組件211與一二極管212，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷。當(dāng)然，本發(fā)明所利用的高功率轉(zhuǎn)換組件除了可使用IGBT的設(shè)計(jì)以外，也可用功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)或是智能型功率模塊(IPM)等來替換。此種結(jié)合MOSFET與雙極晶體管雙重優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)所發(fā)展出來的IGBT，具有可高速開關(guān)，且易滿足高耐壓與大容量的需求，其可使本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)具有輕巧性、高效率與低噪音的優(yōu)點(diǎn)。
如圖3所示，本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)的第二較佳實(shí)施例還可與連接至前級(jí)電路23的一輔助電路31加以整合后，利用設(shè)置于輔助電路31中的充電器32與電瓶33，以有效釋出與蓄存電力。在市電供應(yīng)正常時(shí)，該輸入三相交流電壓系經(jīng)由充電器32向電瓶33充電。而在市電異常時(shí)，即該輸入三相交流電壓中斷時(shí)，該輔助電路31便充作為一放電電路，借由與前級(jí)電路23上切換開關(guān)30的導(dǎo)通，而將電瓶?jī)?nèi)33蓄存的電力釋出，使之用以轉(zhuǎn)換成直流電壓，以進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為該輸出交流電壓。
另一方面，在圖3中，本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)可進(jìn)一步與一旁通回路(bypass loop)33連接，以作為檢修之用。
圖4與圖5分別顯示本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)的第三較佳實(shí)施例與第四較佳實(shí)施例。如圖4與圖5所示，本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)可包含一升壓電路40或50，其跨接在第一總線BUN+與第二總線BUN-之間，同時(shí)也與該中性線20做同電位連接，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)的減少電瓶的使用數(shù)目的目的。圖4與圖5中的升壓電路40與50各包含一充電器41、電瓶42、52、一高效率開關(guān)組件43。在圖4中，電瓶42為串接設(shè)置，而中性線20先連接至充電器41后，再于電瓶42形成等電位連接。在圖5中，電瓶42為單獨(dú)設(shè)置，而中性線20僅連接于高效率開關(guān)組件53與電容對(duì)(VDC1，VDC2)之間。
歸納上述，本發(fā)明的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)具有降低輸入諧波、提升輸入功率因素，與減少電瓶數(shù)目的效果，因此確實(shí)能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
但以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即凡是按照本發(fā)明權(quán)利要求以及說明書內(nèi)容所進(jìn)行的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，均應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，用以接受一輸入交流電壓以提供一輸出交流電壓，其特征在于包含一整流電路，用以接收該輸入交流電壓而輸出一直流電壓；一換流電路，用以接收該直流電壓而輸出該輸出交流電壓；一電容對(duì)，其經(jīng)由一第一總線與一第二總線與該整流電路以及該換流電路相連接；以及一中性電路，連接至該電容組，用以同電位連接該直流電壓與該輸出交流電壓，以做為接地之用。
2.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于還包含一前級(jí)電路，其連接于該整流電路以提供該輸入交流電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該前級(jí)電路為一三相四線交流電路。
4.如權(quán)利要求2所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該前級(jí)電路還包含一開關(guān)組件，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷。
5.如權(quán)利要求4所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于還包含一輔助電路，其連接至該前級(jí)電路。
6.如權(quán)利要求5所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該輔助電路包含一充電器與一電瓶，且借由該開關(guān)組件連接至該前級(jí)電路。
7.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于還包含一后級(jí)電路，其連接于該換流電路以提供該輸出交流電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該后級(jí)電路為一三相交流電路。
9.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該整流電路包含六個(gè)開關(guān)，每一開關(guān)分別包含一功率組件與一二極管，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷。
10.如權(quán)利要求9所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該功率組件為一絕緣閘雙極晶體管，一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及一智能型功率轉(zhuǎn)換模塊之中的其中一種所組成。
11.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該換流電路包含六個(gè)開關(guān)，每一開關(guān)分別包含一功率組件與一二極管，用以控制該輸入交流電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷。
12.如權(quán)利要求11所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于該功率組件為一絕緣閘雙極晶體管，一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及一智能型功率模塊之中的其中一種所組成。
13.如權(quán)利要求6所述的不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于還包含一升壓電路，電連接于該中性電路與該電瓶之間，用以蓄存電力于該電瓶中，且在該輸入交流電壓中斷時(shí)，提供該電瓶?jī)?nèi)蓄存的電力，用以轉(zhuǎn)換成該直流電壓，以進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為該輸出交流電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種三相不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)，用以接受一輸入三相交流電壓以提供一輸出交流電壓。不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)包含一整流電路，用以接收一輸入三相交流電壓而輸出一直流電壓；一換流電路，用以將直流電壓轉(zhuǎn)換為輸出交流電壓；一電容對(duì)，其經(jīng)由一第一總線與一第二總線與整流電路以及換流電路相連接；以及一中性電路，連接至該電容對(duì)，用以同電位連接直流電壓與輸出交流電壓，以做為接地之用。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1421978SQ0113999
公開日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者蔡文蔭 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司