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专利号: 2023203610437
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于不对称半桥反激变换器的不间断电源,其特征在于,包括不对称反激变换器电路、辅助电源、辅助电池电路、逻辑控制电路、保护电路、光伏电池、第一控制回路和输出端口;

所述光伏电池通过不对称反激变换器电路为输出端口供电,所述不对称反激变换器电路和输出端口之间还设有保护电路;所述辅助电源、辅助电池电路、逻辑控制电路、第一控制回路分别都与不对称反激变换器电路连接;

所述不对称反激变换器电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6,输出电容C1、谐振电容Cr、变压器T2、二极管D1、N‑MOS管S1、N‑MOS管S2、电容Cs1、电容Cs2、电感Lr、电感Lm和第二控制回路;

所述电阻R2、R3依次连接在输入电压Vin+与输入电压Vin‑之间,所述电阻R2、R3之间还设有电压采样端Vin采样;

所述变压器T2包括绕阻W1、W2和W3,所述绕阻W1与电感Lm并联,所述绕阻W1两端分别与电感Lr、谐振电容Cr连接,所述电感Lr另一端连接N‑MOS管S1的漏极,所述N‑MOS管S1的漏极通过电阻R1连接输入电压Vin+,所述谐振电容Cr另一端连接N‑MOS管S1的源极,所述N‑MOS管S1的栅极连接第二控制回路互补PWM控制端,所述电容Cs1的两端分别连接N‑MOS管S1的源极、漏极;

所述N‑MOS管S2的漏极连接N‑MOS管S1的源极,所述N‑MOS管S1的源极通过电阻R4连接输入电压Vin‑,所述N‑MOS管S2的源极连接第二控制回路电流采样端,所述N‑MOS管S2的栅极连接第二控制回路;

所述绕阻W2一端连接二极管D1的阳极,所述二极管D1的阴极连接输出电压Vo,所述绕阻W2另一端通过电阻R6、电阻R5连接输出电压Vo,所述输出电容C1并联在电阻R5两端,所述第二控制回路电压采样端连接输出电压Vo。

2.根据权利要求1所述的一种基于不对称半桥反激变换器的不间断电源,其特征在于,所述辅助电源电路包括电阻R7、R8、滤波电容C2、C3、C4、C5,变压器T1、二极管D2、D3和N‑MOS管S1;

所述变压器T1包括绕阻W4、W5、W6,所述绕阻W4一端连接电压Vbus+,另一端连接N‑MOS管S1的漏极;所述N‑MOS管S1的源极连接电压Vbus‑;所述绕阻W5一端连接二极管D2阳极,另一端接地;所述二极管D2阴极连接15V电源;所述滤波电容C3一端连接二极管D2阴极,另一端接地;所述滤波电容C2一端连接二极管D2阳极,另一端通过电阻R7连接二极管D2阴极;所述绕阻W6一端接地,一端连接二极管D3阳极,所述二极管D3阴极连接5V电源;所述滤波电容C4一端连接二极管D3阳极,另一端通过电阻R8连接二极管D3阴极;所述滤波电容C5一端连接5V电源,另一端接地。

3.根据权利要求2所述的一种基于不对称半桥反激变换器的不间断电源,其特征在于,所述辅助电池电路包括电阻R9、R10、电容C6、二极管D4、D5、D6,稳压管DW1,电池组battery和常开继电器RY1;

所述电阻R10一端连接二极管D4阴极,另一端连接二极管D5阳极,所述二极管D5阴极通过常开继电器RY1连接二极管D6阳极,二极管D6阴极连接不对称反激变换器电路;所述电容C6一端连接二极管D4阴极,另一端接地;所述电阻R 9一端连接二极管D4阴极,另一端接地;

所述电池组battery一端连接常开继电器RY1,另一端接地;所述稳压管DW1并联在电池组battery两端。

4.根据权利要求3所述的一种基于不对称半桥反激变换器的不间断电源,其特征在于,所述逻辑控制电路包括电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20,光敏电阻RL1、二极管D8、运放U1A、U1B、U1C、U1D、N‑MOS管Q1和或门OR1;

所述二极管D8阳极连接运放U1A反向端,二极管D8阴极连接输出电压Vo;所述电阻R11一端连接运放U1A反向端,另一端连接15V辅助电源;所述电阻R12一端连接运放U1A同向端,另一端接地;所述电阻R13一端连接运放U1A同向端,另一端连接15V辅助电源;运放U1B反向端连接输出电流Io;所述电阻R14一端连接运放U1B同向端,另一端接地;所述电阻R15一端连接运放U1B同向端,另一端连接15V辅助电源;所述运放U1C反向端连接Vin采样;所述电阻R16一端连接运放U1C同向端,另一端接地;所述电阻R17一端连接运放U1C同向端,另一端连接15V辅助电源;所述运放U1D反向端通过光敏电阻RL1连接输入电压Vin;所述电阻R18一端连接运放U1D同向端,另一端接地;所述电阻R19一端连接运放U1D同向端,另一端连接15V辅助电源;所述运放U1A、U1B、U1C、U1D的输出端通过或门OR1连接电阻R20,所述电阻R20另一端连接N‑MOS管Q1栅极。

5.根据权利要求4所述的一种基于不对称半桥反激变换器的不间断电源,其特征在于,所述保护电路包括电阻R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30,光敏电阻RL1、二极管D8、D9,运放U1E、U1F,N‑MOS管Q2,或门OR2、蜂鸣器BUZZER和常闭继电器RY2;

所述电阻R21一端连接运放U1E同相端,另一端连接输出电压Vo;所述电阻R22一端连接运放U1E同相端,另一端接地;所述电阻R23一端连接运放U1F同相端,另一端连接输出电流Io;所述电阻R24一端连接运放U1F同相端,另一端接地;所述电阻R25一端连接运放U1E反相端,另一端连接5V电源;所述电阻R26一端连接运放U1F反相端,另一端连接运放U1E反相端;

所述电阻R27一端连接运放U1F反相端,另一端接地;所述电阻R28一端连接运放U1E输出端,另一端连接或门OR2输入端;所述电阻R29一端连接运放U1F输出端,另一端连接或门OR2输入端;所述或门OR2输出端通过电阻R30连接N‑MOS管Q2栅极;所述蜂鸣器BUZZER一端连接5V电源,另一端连接N‑MOS管Q2漏极;所述二极管D9阳极连接N‑MOS管Q2漏极,阴极连接5V电源;所述常闭继电器RY2一端连接5V电源,另一端连接N‑MOS管Q2漏极。