[发明专利]一种不间断电源

权利要求书

1.一种不间断电源，其特征在于，所述电源包括电源模块、超级电容及至少一路供电输出端口，所述电源模块包括AC-DC主电路子模块、AC-DC控制子模块及控制电源子模块；所述AC-DC主电路子模块包括依次连接的整流及功率因数校正单元、高频逆变单元、谐振腔及变压器单元及高频整流单元；其中

所述整流及功率因数校正单元用于对交流输入电压进行整流及对交流输入电流进行正弦化控制，输出直流母线电压；

所述高频逆变单元用于将直流母线电压变换为高频方波；

所述谐振腔及变压器单元用于使得所述高频逆变单元的功率MOSFET工作于零电压开关状态及使得所述变压器的副边整流桥二极管处于零电流开关状态，对所述高频方波进行降压变换而在变压器副边获得同频率的高频方波输出；

所述高频整流单元用于对所述高频方波输出进行整流，获得直流电压输出；

所述AC-DC控制子模块用于进行功率因数校正和直流电压输出稳压的闭环控制，生成所述功率MOSFET所需的开关驱动信号；

所述控制电源子模块用于为所述AC-DC控制子模块中的各个集成电路芯片提供工作电源；

所述直流电压输出连接到所述超级电容及所述至少一路供电输出端口。

2.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述AC-DC主电路子模块还包括直流母线电容单元，所述直流母线电容单元连接到所述整流及功率因数校正单元的输出，用于滤除功率因数校正过程中产生的纹波电流。

3.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述AC-DC主电路子模块还包括输出电容单元，所述输出电容单元连接到所述高频整流单元的输出，用于滤除所述高频整流单元的高频变换过程中产生的纹波电流。

4.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述AC-DC控制子模块包括逆变控制单元，用于根据所述谐振腔及变压器单元中谐振腔的谐振频率参数，产生两路频率与谐振频率相等、占空比分别为50％的开关驱动脉冲。

5.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述AC-DC控制子模块包括：

直流输出基准单元，用于产生所述直流电压输出对应的基准信号作为给定信号；

输出采样单元，用于对所述直流电压输出进行采样获得实际输出反馈信号；

PID控制器，用于对所述给定信号和所述实际输出反馈信号进行PID调节，以消除二者之间的误差，得到满足稳压指标要求的实际输出电压；

输入电压采样单元，用于对所述交流输入电压进行采样，获得其正弦波形；

乘法器，用于对所述正弦波形和所述PID控制器的输出信号进行相乘操作作为期望的正弦化波形；

电流采样单元，用于对所述交流输入电流进行采样，获得其实际输出波形；

功率因数校正控制器，用于基于所述期望的正弦化波形和所述实际输出波形进行处理，形成对所述整流及功率因数校正单元的功率MOSFET的开关驱动脉冲信号以控制功率MOSFET的工作状态。

6.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述控制电源子模块包括稳压电路，所述电源模块还包括启动电源，所述启动电源基于所述交流电压输入而输出所述AC-DC控制子模块中的各个集成电路芯片所需的直流电压，其中所述控制电源子模块配置成在所述不间断电源启动时经所述启动电源向所述稳压电路供电及在所述直流电压输出稳定时经所述直流电压输出向所述稳压电路供电。

7.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述直流电压输出经超级电容受控开关连接到所述超级电容，所述至少一路供电输出端口包括至少一路不间断供电输出端口和至少一路可间断供电输出端口，所述至少一路可间断供电输出端口中的每一个经供电输出受控开关连接到所述直流电压输出。

8.根据权利要求7所述的不间断电源，其特征在于，所述电源还包括单片机控制模块，所述单片机控制模块包括单片机，用于根据交流电压输入、至少一路可间断供电输出端口的电压情况产生超级电容受控开关、供电输出受控开关的控制信号。