專利名稱：無逆變空耗不間斷電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于電池組的充電和用于由電池組向負(fù)載供電的電路裝置，尤其涉及一種無逆變空耗不間斷電源。
三十多年前，晶閘管的發(fā)明為不間斷電源的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在種類繁多的高功效不間斷電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用。但是，公知的不間斷電源，諸如中國(guó)專利公告的GG87203216、CN2040676U、CN2049835U和CN2051798U，普遍存在著逆變供電方式空載時(shí)蓄電池有限直流電能無謂損耗問題，而且，其過載保護(hù)電路也有必要予以改進(jìn)。
本實(shí)用新型的目的是在采用廣東省中山市達(dá)華電子廠新近制造的逆變器專用成品電路－UPS系列逆變厚膜電路作為核心組件的基礎(chǔ)上，采用中國(guó)實(shí)用新型專利產(chǎn)品－負(fù)載傳感器(專利號(hào)CN87201667.6)增設(shè)無逆變空耗輸出電路，并改進(jìn)過載保護(hù)電路。從而提出一種新型的無逆變空耗不間斷電源。
UPS系列逆變厚膜電路內(nèi)封裝有穩(wěn)頻穩(wěn)壓、50HZ振蕩、功率推動(dòng)和充電電路，其四個(gè)引線端順序用字母C、E、C、K表示。兩個(gè)C端為功率推動(dòng)電路引線端，接至變壓器低壓側(cè)，E端為充電電路引線端，接至蓄電池負(fù)極，蓄電池正極接至變壓器低壓側(cè)中心抽頭，K端為穩(wěn)壓電路引線端即控制端，將控制端K通過開關(guān)，接通蓄電池正極，逆變厚膜電路處于逆變工作狀態(tài)，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?0HZ交流電，通過變壓器升壓后供給負(fù)載，將控制端K開路，逆變厚膜電路停止逆變，只要變壓器高壓側(cè)有市電輸入，兩個(gè)引線端C經(jīng)功率推動(dòng)的整流輸出向蓄電池充電。本實(shí)用新型采用這種UPS系列逆變厚膜電路作為整流／充電電路和逆變電路。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有一般不間斷電源的組成類同。除核心組件一整流／充電電路和逆變電路、蓄電池以及殼體外，還包括供電方式轉(zhuǎn)換電路和系統(tǒng)保護(hù)電路。本實(shí)用新型的特征是還設(shè)有采用傳感端串接在交流輸出電路以檢測(cè)不間斷電源輸出有負(fù)載的負(fù)載傳感器組成的無逆變空耗輸出電路，而且系統(tǒng)保護(hù)電路中由I－U變換器、整流電路、整定電路、執(zhí)行部件和工作于開關(guān)狀態(tài)的鑒幅器組成的過載保護(hù)電路，在鑒幅器輸出電路串接有另一只負(fù)載傳感器以檢測(cè)不間斷電源輸出過負(fù)載。
本實(shí)用新型采用的負(fù)載傳感器是山東省聊城市電子器材廠的專利產(chǎn)品(專利號(hào)CN87201667.6)，它是一個(gè)五端傳感器件，其1、2端是傳感端，串聯(lián)接入被檢測(cè)電路，3端接至蓄電池正極，4端是傳感信號(hào)一個(gè)輸出端，5端接至蓄電池負(fù)極，是傳感信號(hào)另一個(gè)輸出端。作為無逆變空耗輸出電路檢測(cè)器件的負(fù)載傳感器1、2端即傳感端串聯(lián)在不間斷電源的交流輸出電路中，3、5端分別接至蓄電池正、負(fù)極，4、5端跨接有載控制繼電器，該繼電器常開觸點(diǎn)的一端接至蓄電池正極，另一端接至逆變厚膜電路控制端。當(dāng)本實(shí)用新型不間斷電源的輸出端有負(fù)載時(shí)，負(fù)載傳感器4端呈現(xiàn)高電位，有載控制繼電器吸合，其常開觸點(diǎn)將蓄電池正極接至逆變厚膜電路控制端，逆變厚膜電路處于逆變工作狀態(tài)，蓄電池向逆變電路供電，將蓄電池的直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵觥Ｈ绻婚g斷電源的輸出端無負(fù)載，即處于空載狀態(tài)，負(fù)載傳感器4端呈現(xiàn)低電位，有載控制繼電器釋放，其常開觸點(diǎn)將蓄電池正極與逆變厚膜電路控制端斷開，逆變電路停止工作，蓄電池不再向逆變電路供電，從而，避免了逆變供電方式空載時(shí)蓄電池有限直流電能的無謂損耗。
系統(tǒng)保護(hù)電路中的過載保護(hù)電路的特征是在工作于開關(guān)狀態(tài)的鑒幅器輸出電路串接有另一只負(fù)載傳感器1′、2′端即傳感端，以檢測(cè)不間斷電源輸出過負(fù)載，該負(fù)載傳感器3′、5′端分別接至蓄電池正、負(fù)極、4′端即傳感信號(hào)的一個(gè)輸出端經(jīng)執(zhí)行部件過載控制繼電器的常開常閉觸點(diǎn)的常閉位與過載控制繼電器線圈的一端相連接，該線圈的另一端接至蓄電池負(fù)極，也接至負(fù)載傳感器傳感信號(hào)的另一個(gè)輸出端5′，過載控制繼電器常閉觸點(diǎn)一端接至蓄電池正極，另一端接至逆變厚膜電路控制端，而常開常閉觸點(diǎn)的常開位靜觸點(diǎn)接至無逆變空耗輸出電路中負(fù)載傳感器傳感信號(hào)輸出端4。不間斷電源交流輸出一旦出現(xiàn)超過經(jīng)整定電路整定值的過載情況，鑒幅器的輸出使負(fù)載傳感器4′端呈現(xiàn)高電位，過載控制繼電器吸合，其常閉觸點(diǎn)將蓄電池正極與逆變厚膜電路控制端斷開，蓄電池不再向逆變電路供電，以保護(hù)逆變電路不致于過載而損壞，而且，蓄電池有限的直流電能在過載保護(hù)動(dòng)作后不再損耗。同時(shí)，常開常閉觸點(diǎn)由常閉位轉(zhuǎn)接至常開位，過載控制繼電器線圈接至無逆變空耗輸出電路中負(fù)載傳感器傳感信號(hào)輸出端4，由該端的高電位繼續(xù)向過載控制繼電器線圈提供保持電流。這種將過載保護(hù)電路與無逆變空耗輸出電路相配合的電路設(shè)計(jì)，使本實(shí)用新型具備可靠的過載監(jiān)護(hù)功能。過載保護(hù)動(dòng)作后，如果交流輸出負(fù)載端的過載因素未予消除，逆變電路就一直不工作。
本實(shí)用新型采用負(fù)載傳感器作為無逆變空耗輸出電路有載信息檢測(cè)部件，可以有效地避免逆變供電方式空載時(shí)蓄電池有限直流電能的無謂損耗，而采用負(fù)載傳感器作為過載保護(hù)電路輸出單元的過載信息檢測(cè)部件，并與無逆變空耗輸出電路相配合，從而具備可靠的過載監(jiān)護(hù)功能。過載保護(hù)是切斷逆變厚膜電路控制端，使逆變電路停止工作，不僅可以保護(hù)逆變電路不致于過載而損壞，而且使蓄電池有限直流電能在過載保護(hù)動(dòng)作后不再無謂損耗。本實(shí)用新型電路組成中沒有手控操作開關(guān)器件，是全自動(dòng)型不間斷電源。尤其適合野外工作場(chǎng)所作為應(yīng)急電源，如果與風(fēng)力發(fā)電機(jī)等小型發(fā)電裝置配用，效能更佳。
附圖
為本實(shí)用新型實(shí)施例電路圖。
下面對(duì)照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步說明。
實(shí)施例由整流／充電電路和逆變電路、蓄電池、殼體、無逆變空耗輸出電路、過載保護(hù)電路、供電方式轉(zhuǎn)換電路、過充電自動(dòng)控制電路以及過放電自動(dòng)報(bào)警電路組成。
整流／充電電路和逆變電路采用廣東省中山市達(dá)華電子廠制造的厚膜逆變電路UPS120A，逆變功率120瓦，使用電壓12伏，其控制端K與蓄電池E正極之間跨接有由市電供電控制繼電器J1常閉觸點(diǎn)J1－1、過載控制繼電器J3常閉觸點(diǎn)J3－1和有載控制繼電器J2常開觸點(diǎn)J2－1串聯(lián)支路，配用的變壓器B1中心柱截面積為35×44平方毫米，線圈匝數(shù)比為2×36750，高壓側(cè)采用3A快速熔斷器RD2予以保護(hù)，蓄電池E容量為36安時(shí)，工作電壓12伏，采用15A快速熔斷器RD1予以保護(hù)。殼體側(cè)板設(shè)有散熱窗孔，還配有面板和提手等。
無逆變空耗輸出電路的負(fù)載傳感器1LSE，采用山東省聊城市電子器材廠生產(chǎn)的專利產(chǎn)品ZA5N，其傳感信號(hào)輸出端4、5端跨接的有載控制繼電器J2采用JRC－4098型，4、5端還跨接有由有載指示燈2LED和降壓電阻R5串聯(lián)支路以及濾波電路C3，電阻R5為470歐，電容C3為100微法／25伏，本實(shí)施例輸出端有負(fù)載時(shí)，有載指示燈2LED發(fā)亮。
過載保護(hù)電路的負(fù)載傳感器2LSE，采用山東省聊城市電子器材廠生產(chǎn)的專利產(chǎn)品ZA1N，其傳感信號(hào)輸出端4′、5′端跨接的過載控制繼電器J3采用JRX－11型，4′、5′端還跨接有濾波電容C4，電容C4為100微法／25伏，過載控制繼電器J3常開常閉觸點(diǎn)J3－1常開位靜觸點(diǎn)還接有過載指示燈3LED，該燈的另一端接至無逆變空耗輸出電路負(fù)載傳感器1LSE的傳感信號(hào)輸出端4，本實(shí)施例交流輸出一旦出現(xiàn)超過整定值的過載情況，過載指示燈3LED發(fā)亮。過載保護(hù)電路的I－U變換器采用初級(jí)串聯(lián)在交流輸出電路的電流互感器LH，其中心柱截面積為8×16平方毫米，初級(jí)繞組5000匝，次級(jí)繞組4匝，整流電路為二極管D5～D8組成的橋式整流電路，二極管D9、D10、電阻R2和整定電位器W1組成整定電路，二極管D5～D10為6×1N4001，電阻R2為10千歐，電位器W1為10千歐，鑒幅器采用三極管BG1，型號(hào)為9013，通過調(diào)節(jié)整定電位器W1，本實(shí)施例的過載整定值為1.5安，當(dāng)負(fù)載電流大于1.5安時(shí)，三極管BG1導(dǎo)通，負(fù)載傳感器2LSE的4′端呈現(xiàn)高電位，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。
供電方式轉(zhuǎn)換電路采用功率1瓦，次級(jí)輸出12伏的小型電源變壓器B2，市電供電時(shí)，市電經(jīng)變壓器B2降壓后通過由二極管D1～D4組成的橋式整流電路和濾波電容C2，加在市電供電控制繼電器J1線圈兩端，該繼電器J1吸合，其常閉觸點(diǎn)J1－1斷開，逆變厚膜電路UPS120A控制端K開路，逆變電路停止工作，而常開觸點(diǎn)J1－2閉合，將市電通過過充電控制繼電器J5常閉觸點(diǎn)J5－1加在變壓器B1高壓側(cè)，對(duì)蓄電池E充電，另一個(gè)常閉觸點(diǎn)J1－3也斷開，使充電過程僅受到過充電控制繼電器J5常閉觸點(diǎn)J5－1控制，此時(shí)，跨接在市電供電控制繼電器J1線圈兩端的市電供電指示燈1LED和降壓電阻R1串聯(lián)支路也加有直流電壓，市電供電指示燈1LED發(fā)亮，指示本實(shí)施例處在充電狀態(tài)，輸出采用市電供電方式。在無市電供電或市電掉電時(shí)，市電供電控制繼電器J1釋放，其常開觸點(diǎn)J1－2斷開，常閉觸點(diǎn)J1－1、J1－3閉合。由于輸出端接有負(fù)載，無逆變空耗輸出電路的有載控制繼電器J2常開觸點(diǎn)J2－1是閉合的，逆變厚膜電路UPS120A控制端K接通蓄電池E正極，逆變電路自動(dòng)工作。此時(shí)，市電供電指示燈1LED熄滅，指示本實(shí)施例處在逆變狀態(tài)，輸出采用逆變供電方式，由蓄電池E通過常閉觸點(diǎn)J1－3供電。供電方式轉(zhuǎn)換電路中市電供電控制繼電器J1為JRX－4型，二極管D1～D4為4×1N4001，電容C2為100微法／25伏。
本實(shí)施例系統(tǒng)保護(hù)電路還包括過充電自動(dòng)控制電路和過放電自動(dòng)報(bào)警電路，都是采用典型電路制作。過充電自動(dòng)控制電路由三極管BG4、電阻R7～R9、電位器W3、電容C6、過充電控制繼電器J5、充電足指示燈5LED和降壓電阻R10組成。過充電控制繼電器J5的常閉觸點(diǎn)J5－1處于閉合位時(shí)，可以將市電供電方式中的市電加至變壓器B1高壓側(cè)，也可以將逆變供電方式中的逆變交流電由變壓器B1高壓側(cè)加至交流輸出電路。在常閉觸點(diǎn)J5－1兩端并聯(lián)連接有充電足指示燈5LED和降壓電阻R10串聯(lián)支路，還并聯(lián)有市電供電控制繼電器J1常閉觸點(diǎn)J1－3。采用市電供電方式時(shí)，蓄電池E處在充電狀態(tài)，此時(shí)，常閉觸點(diǎn)J1－3處于斷開位，蓄電池E端電壓逐漸上升，當(dāng)端電壓上升到由調(diào)整電位器W3設(shè)定的電壓閾值如16伏時(shí)，三極管BG4導(dǎo)通，過充電控制繼電器J5吸合，其常閉觸點(diǎn)J5－1斷開，切斷市電至變壓器B1高壓側(cè)的通路，充電過程停止，從而，避免發(fā)生過充電。此后，蓄電池E端電壓會(huì)緩慢下降，當(dāng)下降至電路設(shè)定的另一電壓閾值如12.5伏時(shí)，常閉觸點(diǎn)J5－1又閉合，重新開始對(duì)蓄電池E充電。常閉觸點(diǎn)J5－1閉合時(shí)，充電足指示燈5LED熄滅，指示蓄電池E端電壓低于設(shè)定的12.5伏，即充電不足。在無市電輸入時(shí)，由于常閉觸點(diǎn)J1－3是閉合的，充電足指示燈5LED也是熄滅的，此時(shí)，本實(shí)施例采用逆變供電方式，由蓄電池E向負(fù)載供電，蓄電池E處于未充電足狀態(tài)。過放電自動(dòng)報(bào)警電路由三極管BG2、BG3、電阻R4～R6、電位器W2、電容C5、二極管D11、過放電控制繼電器J4、過放電指示燈4LED和訊響器YD組成。當(dāng)蓄電池E放電其端電壓下降至由調(diào)整電位器W2設(shè)定的電壓閾值如10.2伏時(shí)，過放電控制繼電器J4吸合，其常開觸點(diǎn)J4閉合，訊響器YD發(fā)聲報(bào)警，同時(shí)，過放電指示燈4LED發(fā)亮，指示蓄電池E需要充電，否則，必須停止使用。五只指示燈1LED～5LED全部采用發(fā)光二極管。
蓄電池E兩端還并聯(lián)有直流電壓表V和濾波電容C1，在交流輸出端還并聯(lián)有交流電壓表 ，用于分別指示蓄電池E的端電壓值和實(shí)施例輸出的交流電壓值。
權(quán)利要求1.一種由采用逆變厚膜電路制作的整流/充電電路和逆變電路、蓄電池、供電方式轉(zhuǎn)換電路、包括由I-U變換器、整流電路、整定電路、執(zhí)行部件和工作于開關(guān)狀態(tài)的鑒幅器組成的過載保護(hù)電路的系統(tǒng)保護(hù)電路以及殼體組成的無逆變空耗不間斷電源，其特征在于1.1還設(shè)有采用傳感端串接在交流輸出電路以檢測(cè)不間斷電源輸出有負(fù)載的負(fù)載傳感器組成的無逆變空耗輸出電路，負(fù)載傳感器1、2端即傳感端串聯(lián)在不間斷電源的交流輸出電路中，3、5端分別接至蓄電池正、負(fù)極，傳感信號(hào)輸出端4、5跨接有載控制繼電器，該繼電器常開觸點(diǎn)的一端接至蓄電池正極，另一端接至逆變厚膜電路控制端；1.2過載保護(hù)電路工作于開關(guān)狀態(tài)的鑒幅器輸出電路串接有另一只負(fù)載傳感器1′、2′端即傳感端，以檢測(cè)不間斷電源輸出過負(fù)載，該負(fù)載傳感器3′、5′端分別接至蓄電池正、負(fù)極，4′端即傳感信號(hào)的一個(gè)輸出端經(jīng)執(zhí)行部件過載控制繼電器的常開常閉觸點(diǎn)的常閉位與過載控制繼電器線圈的一端相連接，該線圈的另一端接至蓄電池負(fù)極，也接至負(fù)載傳感器傳感信號(hào)另一個(gè)輸出端5′，過載控制繼電器常閉觸點(diǎn)一端接至蓄電池正極，另一端接至逆變厚膜電路控制端，而常開常閉觸點(diǎn)的常開位靜觸點(diǎn)接至無逆變空耗輸出電路中負(fù)載傳感器傳感信號(hào)輸出端4。
專利摘要一種無逆變空耗不間斷電源，包括逆變厚膜電路制作的整流/充電電路和逆變電路，增設(shè)采用負(fù)載傳感器作為有載信息檢測(cè)部件的無逆變空耗輸出電路，并采用另一只負(fù)載傳感器作為過載信息檢測(cè)部件改進(jìn)過載保護(hù)電路，可以有效地避免逆變供電方式空載時(shí)蓄電池有限直流電能的無謂損耗，過載保護(hù)是使逆變電路停止工作，不僅可以保護(hù)逆變電路不致于過載而損壞，而且過載保護(hù)動(dòng)作后蓄電池電能也不再損耗。本實(shí)用新型尤其適合野外工作場(chǎng)所作為應(yīng)急電源。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2096834SQ9121715
公開日1992年2月19日 申請(qǐng)日期1991年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月22日
發(fā)明者趙動(dòng)明 申請(qǐng)人:趙動(dòng)明