一種ups旁路反灌保護電路的製作方法

2023-12-11 20:20:42

專利名稱：一種ups旁路反灌保護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及不間斷電源(Uninterruptiable Power Supply,簡稱UPS)技術 領域，特別是涉及一種UPS旁路反灌保護電路。
背景技術：
在UPS系統中，旁路反灌保護功能是UPS安全工作的重要保證之一，是安規要求的 測試項目。旁路反灌保護的實現動作主要是在出現旁路反灌時能夠迅速斷開旁路空氣開關 /接觸器，從而保證能有效避免能量以任何途徑反饋到輸出端。現有技術中，由於SCR的特殊性，旁路反灌保護電路通常可以很容易實現SCR開路 故障檢測，而旁路SCR短路故障檢測在旁路沒有工作時則很難實現。因此，針對現有技術不 足，提供一種UPS旁路反灌保護電路以解決現有技術中不能檢測SCR短路引起的旁路反灌 問題，使得在出現旁路反灌的時候切斷旁路，保證人身安全。

實用新型內容本實用新型的目的在於避免現有技術的不足之處而提供一種UPS旁路反灌保護 電路，該UPS旁路反灌保護電路能夠進行UPS旁路反灌保護。本實用新型的目的通過以下技術措施實現。一種UPS旁路反灌保護電路，包括有設置於UPS電源的反灌電流檢測電路、與所述 反灌電流檢測電路連接的反灌電流採樣電路以及與所述反灌電流採樣電路連接的旁路反 灌保護驅動電路，所述旁路反灌保護驅動電路的輸出端與所述UPS電源的旁路連接；所述反灌電流檢測電路設置有電流互感器和假負載Cl、C2、C3，所述假負載Cl設 置於所述UPS電源的旁路的旁路空開A相輸出端與所述UPS系統主路的中線之間，所述假 負載C2設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開B相輸出端與所述UPS系統主路的中線之 間，所述假負載C3設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開C相輸出端與所述UPS系統主路 的中線之間，所述電流互感器的輸入端與輸出端分別與所述旁路空開輸出端和旁路的晶閘 管連接，所述電流互感器的輸出端與所述反灌電流採樣電路的輸入端連接。反灌電流採樣電路設置有輸入端Bl、B2和輸出端B3，所述反灌電流採樣電路設置 有穩壓二極體W1、穩壓二級管W2、電阻Rl — R12、電容C4一C11、運算放大器Al—A4、二極 管Dl和二極體D2，所述穩壓二極體Wl的負極、穩壓二極體W2的正極、電阻Rl的一端與輸 入端Bl連接，所述穩壓二極體Wl的正極、所述穩壓二極體W2的負極、電阻R2的一端與輸 入端B2連接，電阻Rl的另一端、電容C4的一端、電阻R3的一端與運算放大器Al的2端連 接，電阻R2的另一端、運算放大器Al的3端接地，電容C5的一端接地，電容C5的另一端、 運算放大器Al的4端與VCC15-連接，電容C6的一端接地，電容C6的另一端、運算放大器 Al的8端與VCC15+連接，運算放大器Al的輸出端、電阻R3的另一端、電容C4的另一端與 電容C7的一端連接，電容C7的另一端、電阻R4的一端與運算放大器A2的3端連接，電阻 R5的一端、二極體D2的正極、電容C8的一端與運算放大器A2的2端連接，電阻R4的另一端接地，二極體D2的負極、二極體Dl的正極、電容C8的另一端與運算放大器A2的1端連 接，電容C9的一端接地，電容C9的另一端、運算放大器A2的4端接VCC15-，電容ClO的一 端接地，電容ClO的另一端、運算放大器A2的8端接VCC15+，二極體Dl的負極、電阻R6的 一端與運算放大器A3的3端連接，電阻R6的另一端接地，電阻R5的另一端、電阻R7的一 端與運算放大器A3的2端連接，運算放大器A3的1端、電阻R7的另一端與電阻R8的一端 連接，電阻R8的另一端、電容Cll的一端與電阻R9的一端連接，電容Cll的另一端接地，電 阻R9的另一端、電阻Rll的一端與運算放大器A4的3端連接，電阻RlO的一端與VREF+連 接，電阻RlO的另一端、電阻R12的一端與運算放大器A4的2端連接，電阻R12的另一端連 接地，電阻Rll的另一端、運算放大器A4的1端與輸出端B3連接，輸出端B3與旁路反灌保 護驅動電路輸入端連接。所述運算放大器Al的型號為LF353MX。所述運算放大器A2的型號為LF353MX。所述運算放大器A3的型號為LF353MX。所述運算放大器A4的型號為LM393MX。所述旁路反灌保護驅動電路設置有輸入端El和輸出端E2，輸入端El與所述反灌 電流採樣電路的輸出端B3連接，輸出端E2與UPS電源的旁路的旁路空開連接；所述旁路反灌保護驅動電路設置有二極體D3—D6、電阻R13—R16、電容C12、電容 C13、NPN型三極體Ql和旁路空開輔助脫扣器，所述旁路空開輔助脫扣器設置有1端、2端、 3端、4端、5端、6端、7端禾口 8端；所述二極體D3的正極、二極體D4的正極與輸入端El連接，二極體D3的負極、二 極管D4的負極與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端、電阻R14的一端、電容C12的一 端與三極體Ql的基極連接，三極體Ql的發射極、電阻R14的另一端與電容C12的另一端接 地，三極體Ql的集電極、二極體D5的正極、二極體D6的正極與旁路空開輔助脫扣器的2端 連接，二極體D5的負極、二極體D6的負極、電阻R15的一端、電阻R16的一端與旁路空開輔 助脫扣器的1端連接，電阻R15的另一端、電阻R16的另一端與VCC15-連接，旁路空開輔助 脫扣器的4端、7端、電容C13的一端接地，旁路空開輔助脫扣器的5端與電容C13的另一端 連接，旁路空開輔助脫扣器的6端與輸出端E2連接。所述旁路空開輔助脫扣器為電磁繼電器。所述三極體Ql的型號為MMBT4401LT1。本實用新型的一種UPS旁路反灌保護電路，包括有設置於UPS電源的反灌電流檢 測電路、與所述反灌電流檢測電路連接的反灌電流採樣電路以及與所述反灌電流採樣電路 連接的旁路反灌保護驅動電路，所述旁路反灌保護驅動電路的輸出端與所述UPS電源的旁 路連接；所述反灌電流檢測電路設置有電流互感器和假負載C1、C2、C3，所述假負載Cl設置 於所述UPS電源的旁路的旁路空開A相輸出端與所述UPS系統主路的中線之間，所述假負 載C2設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開B相輸出端與所述UPS系統主路的中線之間， 所述假負載C3設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開C相輸出端與所述UPS系統主路的 中線之間，所述電流互感器的兩端分別於所述旁路空開輸出端和旁路的晶閘管連接，所述 電流互感器的輸出端與所述反灌電流採樣電路的輸入端連接。本實用新型的UPS旁路反灌 保護電路，通過在旁路輸入端對中線加電容，充當假負載的作用。當旁路晶閘管短路時出現旁路反灌的情況下，會有一定的電流流過假負載，旁路上的電流互感器會檢測到此電流，反 灌電流檢測電路輸出信號至反灌電流採樣電路，當電流值達到閥值時，出現旁路反灌，電流 採樣電路輸出信號至旁路反灌保護驅動電路，旁路反灌保護驅動電路發出指令使旁路空開 脫扣，從而避免旁路輸入端在沒有市電的時候還存有高壓的情況，能夠保證人身安全。

利用附圖對本實用新型作進一步的說明，但附圖中的內容不構成對本實用新型的 任何限制。圖1是本實用新型一種UPS旁路反灌保護電路的反灌電流檢測電路的示意圖。圖2是本實用新型一種UPS旁路反灌保護電路的反灌電流採樣電路的電路圖。圖3是本實用新型一種UPS旁路反灌保護電路的旁路反灌保護驅動電路的電路 圖。
具體實施方式
結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。一種UPS旁路反灌保護電路，如圖1、圖2和圖3所示，包括有設置於UPS電源的反 灌電流檢測電路100、與反灌電流檢測電路100連接的反灌電流採樣電路200以及與反灌電 流採樣電路200連接的旁路反灌保護驅動電路300，旁路反灌保護驅動電路300的輸出端與 UPS電源的旁路連接。反灌電流檢測電路100設置有電流互感器120和假負載Cl、C2、C3，假負載Cl設 置於UPS電源的旁路的旁路空開110的A相輸出端與UPS系統主路的中線之間，假負載C2 設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開110的B相輸出端與UPS系統主路的中線之間，假 負載C3設置於UPS電源的旁路的旁路空開110的C相輸出端與UPS系統主路的中線之間， 電流互感器120的輸入端與輸出端分別與旁路空開110輸出端和旁路的晶閘管130連接， 電流互感器120的輸出端與反灌電流採樣電路200的輸入端連接。電流互感器120的型 號為 E3HPCT1。反灌電流採樣電路200設置有輸入端B1、B2和輸出端B3，反灌電流採樣電路200 設置有穩壓二極體W1、穩壓二級管W2、電阻Rl — R12、電容C4一C11、運算放大器A1—A4、 二極體Dl和二極體D2，所述穩壓二極體Wl的負極、穩壓二極體W2的正極、電阻Rl的一端 與輸入端Bl連接，所述穩壓二極體Wl的正極、所述穩壓二極體W2的負極、電阻R2的一端 與輸入端B2連接，電阻Rl的另一端、電容C4的一端、電阻R3的一端與運算放大器Al的2 端連接，電阻R2的另一端、運算放大器Al的3端接地，電容C5的一端接地，電容C5的另一 端、運算放大器Al的4端與VCC15-連接，電容C6的一端接地，電容C6的另一端、運算放大 器Al的8端與VCC15+連接。運算放大器Al的輸出端、電阻R3的另一端、電容C4的另一端與電容C7的一端連 接，電容C7的另一端、電阻R4的一端與運算放大器A2的3端連接，電阻R5的一端、二極體 D2的正極、電容C8的一端與運算放大器A2的2端連接，電阻R4的另一端接地，二極體D2 的負極、二極體Dl的正極、電容C8的另一端與運算放大器A2的1端連接，電容C9的一端 接地，電容C9的另一端、運算放大器A2的4端接VCC15-，電容ClO的一端接地，電容ClO的另一端、運算放大器A2的8端接VCC15+，二極體Dl的負極、電阻R6的一端與運算放大 器A3的3端連接，電阻R6的另一端接地，電阻R5的另一端、電阻R7的一端與運算放大器 A3的2端連接，運算放大器A3的1端、電阻R7的另一端與電阻R8的一端連接，電阻R8的 另一端、電容Cll的一端與電阻R9的一端連接，電容Cll的另一端接地，電阻R9的另一端、 電阻Rll的一端與運算放大器A4的3端連接，電阻RlO的一端與VREF+連接，電阻RlO的 另一端、電阻R12的一端與運算放大器A4的2端連接，電阻R12的另一端連接地，電阻Rll 的另一端、運算放大器A4的1端與輸出端B3連接，輸出端B3與旁路反灌保護驅動電路300 輸入端連接。其中，運算放大器Al的型號為LF353MX。運算放大器A2的型號為LF353MX。運算 放大器A3的型號為LF353MX。運算放大器A4的型號為LM393MX。旁路反灌保護驅動電路300設置有輸入端El和輸出端E2，輸入端El與所述反灌 電流採樣電路200的輸出端B3連接，輸出端E2與UPS電源的旁路的旁路空開110連接。所述旁路反灌保護驅動電路300設置有二極體D3—D6、電阻R13 — R16、電容C12、 電容C13、NPN型三極體Ql和旁路空開輔助脫扣器310，所述旁路空開輔助脫扣器310設置 有1端、2端、3端、4端、5端、6端、7端禾口 8端。所述二極體D3的正極、二極體D4的正極與輸入端El連接，二極體D3的負極、二 極管D4的負極與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端、電阻R14的一端、電容C12的一 端與三極體Ql的基極連接，三極體Ql的發射極、電阻R14的另一端與電容C12的另一端接 地，三極體Ql的集電極、二極體D5的正極、二極體D6的正極與旁路空開輔助脫扣器310的 2端連接，二極體D5的負極、二極體D6的負極、電阻R15的一端、電阻R16的一端與旁路空 開輔助脫扣器310的1端連接，電阻R15的另一端、電阻R16的另一端與VCC15-連接，旁路 空開輔助脫扣器310的4端、7端、電容C13的一端接地，旁路空開輔助脫扣器310的5端與 電容C13的另一端連接，旁路空開輔助脫扣器310的6端與輸出端E2連接。其中，旁路空 開110輔助脫扣器310為電磁繼電器。三極體Ql的型號為匪肌44011^1。本實用新型的UPS旁路反灌保護電路，通過在旁路輸入端對中線加電容，充當假 負載的作用。當旁路晶閘管130短路時出現旁路反灌的情況下，會有一定的電流流過假負 載，旁路上的電流互感器120會檢測到此電流，反灌電流檢測電路100輸出信號至反灌電 流採樣電路200，當電流值達到閥值時，出現旁路反灌，電流採樣電路200輸出信號至旁路 反灌保護驅動電路300，旁路反灌保護驅動電路300發出指令使旁路空開110脫扣，從而避 免旁路輸入端在沒有市電的時候還存有高壓的情況，能夠保證人身安全。本實用新型的UPS旁路反灌保護電路，其工作原理是旁路反灌保護電路包括三 個部分反灌電流檢測電路100、反灌電流採樣電路200、旁路反灌保護驅動電路300。反灌 電流檢測電路100主要包括假負載接在旁路空開110和晶閘管130之間，A，B, C三相分別 接一個電容到中線，還有一個電流互感器120加在整個旁路上，當旁路晶間管130短路時， 會有一定的短路電流流過電容假負載，此時旁路上的電流互感器120會檢測到此電流。電 流互感器120檢測到短路電流時，輸出信息至反灌電流採樣電路200。反灌電流採樣電路 200先將電壓經過放電，再通過隔直電路消去直流部分，這才是真正的短路電流。再經過絕 對值電路對信號整流並加一個大濾波電路，然後再將濾波與基準電壓進行比較，當信號大於基準電壓判斷出現了短路電流，送故障信號到旁路反灌保護驅動電路300。有故障信號來 的時候，反灌電流採樣電路200會發出一個保護信號給旁路反灌保護驅動電路300，驅動旁 路上加的空開輔助脫扣器310以使得旁路空開110脫扣，從而保證人身安全。需要說明的是，本實用新型的一種UPS旁路反灌保護電路中的運算放大器Al、A2、 A3和運算放大器A4的型號並不僅限於本實施例中的型號，也可以為其它型號。三極體Ql 的型號也並不僅限於本實施例中的型號，也可以為其它型號。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對本實用 新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領域的普通技 術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用 新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於包括有設置於UPS電源的反灌電流檢測 電路、與所述反灌電流檢測電路連接的反灌電流採樣電路以及與所述反灌電流採樣電路連 接的旁路反灌保護驅動電路，所述旁路反灌保護驅動電路的輸出端與所述UPS電源的旁路 連接；所述反灌電流檢測電路設置有電流互感器和假負載Cl、C2、C3，所述假負載Cl設置於 所述UPS電源的旁路的旁路空開A相輸出端與所述UPS系統主路的中線之間，所述假負載 C2設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開B相輸出端與所述UPS系統主路的中線之間，所 述假負載C3設置於所述UPS電源的旁路的旁路空開C相輸出端與所述UPS系統主路的中 線之間，所述電流互感器的輸入端和輸出端分別與所述旁路空開輸出端和旁路的晶閘管連 接，所述電流互感器的輸出端與所述反灌電流採樣電路的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述反灌電流採樣電 路設置有輸入端B1、B2和輸出端B3，所述反灌電流採樣電路設置有穩壓二極體W1、穩壓二 級管W2、電阻Rl—R12、電容C4一Cll、運算放大器Al—A4、二極體Dl和二極體D2，所述穩 壓二極體Wl的負極、穩壓二極體W2的正極、電阻Rl的一端與輸入端Bl連接，所述穩壓二 極管Wl的正極、所述穩壓二極體W2的負極、電阻R2的一端與輸入端B2連接，電阻Rl的另 一端、電容C4的一端、電阻R3的一端與運算放大器Al的2端連接，電阻R2的另一端、運 算放大器Al的3端接地，電容C5的一端接地，電容C5的另一端、運算放大器Al的4端與 VCC15-連接，電容C6的一端接地，電容C6的另一端、運算放大器Al的8端與VCC15+連接， 運算放大器Al的輸出端、電阻R3的另一端、電容C4的另一端與電容C7的一端連接，電容 C7的另一端、電阻R4的一端與運算放大器A2的3端連接，電阻R5的一端、二極體D2的正 極、電容C8的一端與運算放大器A2的2端連接，電阻R4的另一端接地，二極體D2的負極、 二極體Dl的正極、電容C8的另一端與運算放大器A2的1端連接，電容C9的一端接地，電容 C9的另一端、運算放大器A2的4端接VCC15-，電容ClO的一端接地，電容ClO的另一端、運 算放大器A2的8端接VCC15+，二極體Dl的負極、電阻R6的一端與運算放大器A3的3端 連接，電阻R6的另一端接地，電阻R5的另一端、電阻R7的一端與運算放大器A3的2端連 接，運算放大器A3的1端、電阻R7的另一端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端、電容 Cll的一端與電阻R9的一端連接，電容Cll的另一端接地，電阻R9的另一端、電阻Rll的 一端與運算放大器A4的3端連接，電阻RlO的一端與VREF+連接，電阻RlO的另一端、電阻 R12的一端與運算放大器A4的2端連接，電阻R12的另一端連接地，電阻Rll的另一端、運 算放大器A4的1端與輸出端B3連接，輸出端B3與旁路反灌保護驅動電路輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述運算放大器Al的 型號為LF!353MX。
4.根據權利要求2所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述運算放大器A2的 型號為LF!353MX。
5.根據權利要求2所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述運算放大器A3的 型號為LF!353MX。
6.根據權利要求2所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述運算放大器A4的 型號為LM393MX。
7.根據權利要求2所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述旁路反灌保護驅動電路設置有輸入端El和輸出端E2，輸入端El與所述反灌電流採樣電路的輸出端B3連 接，輸出端E2與UPS電源的旁路的旁路空開連接；所述旁路反灌保護驅動電路設置有二極體D3—D6、電阻R13—R16、電容C12、電容C13、 NPN型三極體Ql和旁路空開輔助脫扣器，所述旁路空開輔助脫扣器設置有1端、2端、3端、 4端、5端、6端、7端禾口 8端；所述二極體D3的正極、二極體D4的正極與輸入端El連接，二極體D3的負極、二極體 D4的負極與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端、電阻R14的一端、電容C12的一端與 三極體Ql的基極連接，三極體Ql的發射極、電阻R14的另一端與電容C12的另一端接地， 三極體Ql的集電極、二極體D5的正極、二極體D6的正極與旁路空開輔助脫扣器的2端連 接，二極體D5的負極、二極體D6的負極、電阻R15的一端、電阻R16的一端與旁路空開輔助 脫扣器的1端連接，電阻R15的另一端、電阻R16的另一端與VCC15-連接，旁路空開輔助脫 扣器的4端、7端、電容C13的一端接地，旁路空開輔助脫扣器的5端與電容C13的另一端連 接，旁路空開輔助脫扣器的6端與輸出端E2連接。
8.根據權利要求7所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述旁路空開輔助脫 扣器為電磁繼電器。
9.根據權利要求7所述的UPS旁路反灌保護電路，其特徵在於所述三極體Ql的型號 為 MMBiM^l LT1。
專利摘要一種UPS旁路反灌保護電路，包括反灌電流檢測電路、反灌電流採樣電路及旁路反灌保護驅動電路；反灌電流檢測電路設有電流互感器和假負載C1、C2、C3，假負載C1設於UPS電源的旁路的旁路空開A相輸出端與UPS系統主路的中線之間，假負載C2設於UPS電源的旁路的旁路空開B相輸出端與UPS系統主路的中線之間，假負載C3設於UPS電源的旁路的旁路空開C相輸出端與UPS系統主路的中線之間，電流互感器的兩端分別與旁路空開輸出端和旁路的晶閘管連接，電流互感器的輸出端與反灌電流採樣電路的輸入端連接。本實用新型能夠避免旁路輸入端在沒有市電的時候還存有高壓的情況，能夠保證人身安全。
文檔編號H02H3/08GK201821084SQ20102026571
公開日2011年5月4日 申請日期2010年7月21日 優先權日2010年7月21日
發明者唐朝陽, 韓軍良 申請人:廣東易事特電源股份有限公司