[发明专利]一种新型工频UPS电源

说明书

本发明公开了一种新型工频UPS电源，包括依次电连接的交流输入电路、整流器、逆变器和工频变压器；所述交流输入电路的输入端与市电连接；所述工频变压器内设置有单相桥式整流逆变电路；所述单相桥式整流逆变电路包括第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、滤波电抗器和隔离变压器；所述第一晶闸管和第二晶闸管组成一对桥臂，第三晶闸管和第四晶闸管组成另一对桥臂；所述滤波电抗器两端分别与两对桥臂连接，且隔离变压器两端之间连接有电容；该发明通过对滤波电抗器与隔离变压器的合并，使合并后的工频变压器具有变压、滤波以及避免电感下降这三重功能，提高了UPS电源的可靠性和稳定性。

技术领域

本发明涉及UPS电源技术领域，具体涉及一种新型工频UPS电源。

背景技术

UPS电源的产生是当今社会计算机以及信息技术产业飞速发展的一种必然结果。UPS电源，即不间断电源，其内部装有蓄能电池用于储能，并以整流器和逆变器作为主要部分组成的，其功能是用于把市电电能变成可供计算机稳定工作的不间断的、高质量的交流电能，是一种恒压、恒频的静止式电力电子电源设备。它主要用于为计算机及其网络提供不间断、高质量的交流电能。

直接用市电电网上的电能供电，是不能满足计算机的安全性和可靠性的工作要求的。当市电正常时，UPS电源将市电转换成高质量的交流电再向计算机供电，或直接经过稳压后供给计算机，此时的UPS电源相当于交流稳压器，既向计算机供电，也给蓄电池充电；当市电故障中断时，蓄电池储存的直流电通过逆变器变换成交流电再供给计算机，以保证计算机不受影响，继续稳定工作。

UPS电源内通常设置有单相桥式整流逆变电路，传统的单相桥式整流逆变电路输入电压经过整流和逆变后，需要经过一个由RLC元件组成的滤波器，而滤波器的作用在于过滤经逆变器产生的谐波，以提高输出电压的质量，如图2所示。滤波器中的电抗器为了增加电感量通常采用磁芯/铁芯来实现，但是其电感量随电流而变化，尤其是饱和时，其电感会急剧下降，这会对滤波器的功能造成很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型工频UPS电源，该新型工频UPS电源通过对滤波电抗器与隔离变压器的合并，使合并后的工频变压器具有变压、滤波以及避免电感下降这三重功能。三者合一，不仅可以节省空间，节约成本，还能减少二氧化碳排放，环保高效，而且与传统UPS的功率因数相比实现了由0.83到0.94的提升，从而提高了UPS电源的可靠性和稳定性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型工频UPS电源，包括依次电连接的交流输入电路、整流器、逆变器和工频变压器；所述交流输入电路的输入端与市电连接；所述工频变压器内设置有单相桥式整流逆变电路；所述单相桥式整流逆变电路包括第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、滤波电抗器和隔离变压器；所述第一晶闸管和第二晶闸管组成一对桥臂，第三晶闸管和第四晶闸管组成另一对桥臂；所述滤波电抗器两端分别与两对桥臂连接，且隔离变压器两端之间连接有电容。

优选地，所述整流器和逆变器间连接有直流输入电路；所述直流输入电路上设置有储能蓄电池；所述储能蓄电池输出端的直流输入电路上设置有用于控制直流输入电路通断的直流开关。

优选地，所述直流开关输出端的直流输入电路上设置有防反元件。

优选地，所述整流器输入端的交流输入电路上设置有用于控制交流输入电路通断的交流开关。

优选地，所述工频变压器输出端设置有静态开关；所述静态开关输入端设置有旁路输入电路；所述旁路输入电路的输入端与市电连接，当UPS电源或者逆变器过载时，静态开关立即切换到市电，以保证向负载不间断供电。

优选地，所述旁路输入电路上设置有用于控制旁路输入电路通断的旁路开关。