专利名称：高频在线ups控制板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高频在线UPS控制板。
背景技术：
由于技术的限制，现有的高频在线UPS控制板在实现时，通常采用价格较高的单片机芯片及复杂的电路来实现，电路复杂，工艺繁琐，大大加重了 UPS控制板的成本及生产难度，如果在生产过程中出现故障问题，技术人员需要花较多的时间与经历来查找故障并进行维修，维修困难，大大加重了生产压力，减慢了生产效率，若不能及时解决维修问题，还会造成积压，造成成本投入的加大。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种高频在线UPS控制板，其可以优化电路，使UPS的工艺得到提升。为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种高频在线UPS控制板，其特征在于，包括+5V电源电路，-5及+15V电压生成电路，单片机控制电路，PWM驱动信号生产电路，驱动信号BUS-VFB信号生成电路，输入电压采样电路，输出电压采样电路，负载采样电路，+5V电源电路与单片机控制电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路相连接，单片机控制电路与输入电压采样电路、输出电压采样电路、负载采样电路、PWM驱动信号生产电路、驱动信号BUS-VFB信号生成电路相连接，驱动信号BUS-VFB信号生成电路与-5及+15V电压生成电路连接。根据上述本实用新型的方案，其是一种多功能工频在线式UPS控制板电路，线路简单，功能齐全，且对于+5V电源电路、-5与+15V电压生成电路、单片机控制电路、PWM驱动信号生产电路、驱动信号BUS-VFB信号生成电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路、 负载采样电路等可以分别生产，并可采用贴片元件来设计生成高频在线UPS控制板，从而可以优化电路，使UPS的工艺得到提升，功能齐全且成本低廉。
图1是本实用新型的高频在线UPS控制板实施例的结构示意图；图2是+5V电源电路实施例的结构示意图；图3是-5及+15V电压生成电路实施例的结构示意图；图4是继电器驱动电路实施例的结构示意图；图5是输入电压采样电路实施例的结构示意图；图6是输出电压采样电路实施例的结构示意图；图7是负载采样电路实施例的结构示意图；图8是驱动信号BUS-VFB生成电路实施例的结构示意图；图9是显示接口实施例的结构示意图；[0016]图10是232通信接口电路实施例的结构示意图；图11是PWM驱动信号生成电路实施例的结构示意图；图12是单片机控制电路实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本实用新型的高频在线UPS控制板实施例的结构示意图，其包括有+5V电源电路，-5与+15V电压生成电路，单片机控制电路，PWM驱动信号生产电路，驱动信号BUS-VFB信号生成电路，输入电压采样电路，输出电压采样电路，负载采样电路，温度采样电路，电池电压采样电路。其中，+5V电源电路与单片机控制电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路相连接，为单片机控制电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路提供电源；单片机控制电路还与输入电压采样电路、输出电压采样电路、继电器驱动电路、 负载采样电路、PWM驱动信号生产电路、驱动信号BUS-VFB信号生成电路相连接，驱动信号 BUS-VFB信号生成电路与-5及+15V电压生成电路连接。温度采样电路，可采集UPS逆变桥散热器温度，把温度数据送给单片机处理，再从单片机输出控制信号，实现温控散热风扇等功能。以下就针对高频在线UPS控制板中各电路的具体的实现方式进行具体说明。参见图2所示，是本实用新型的+5V电源电路实施例的结构示意图，其包括有电容C7、电容C8、电容C16、电容C17、电阻R22、电阻R35、瞬态二极管Z2以及三端稳压芯片 LM317，三端稳压芯片LM317的输入端与电容C17的正极、电容C8以及+12V电压输入端连接，电容C8的另一端接地，电容C17的负极接地，三端稳压芯片LM317的输出端与电阻R22、 电容C7、电容C16的正极、瞬态二极管Z2的负极以及+5V电压输入端连接，电容C7的另一端、电容C16的另一端、瞬态二极管Z2的正极接地，三端稳压芯片LM317的ADJ端与电阻 R22的另一端以及电阻R35连接，电阻R35的另一端接地。如图2所示可见，图2中所示的+5V电源电路，输入电压+12V经过电容C8和C17 并联组成的滤波电路作为三端稳压芯片LM317的输入Vin ；通过R22和R35对输出端电压和地GND的分压，作为LM317的ADJ端；稳压器U2输出端3 (+Vout)经过电容C7和C16滤波后，经瞬态二极管Z2，输出5V直流电压给单片机MCU及其他电路。上述电路也可用其他常用稳压输出电路来实现5V直流输出。当然，根据实际需要，上述电路也可用其他常用稳压输出电路来实现+5V直流输
出ο参见图3所示，是本实用新型的-5及+15VV电压生成电路实施例的结构示意图， 其包括有电容 C5、C9、C27、C35、C36、C37、C43、C44、C49，稳压二级管 ZO、Zl，二极管 D4、 D19、D21，电阻R58、R101、R104、R105,以及三极管Q13、三极管Q14，三极管Q13的发射机接地，三极管Q13的基极通过电阻R104接入PWM脉冲波信号，三极管Q13的集电极与三极管 Q14的基极、电阻R58、二极管D21的负极连接，三极管Q14的集电极与电阻R58的另一端、 以及电源+VCC连接，三极管Q14的发射机与二极管D21的正极、以及电阻R105、电阻RlOl 连接，电阻RlOl的另一端与电容C43、电容C44连接，电容C43的另一端、电容C44的另一端相接后与二极管D19的负极、稳压二极管ZO的正极连接，稳压二极管ZO的负极接地，二极管D19的正极与电容C5、以及-5V电压输出端连接，电容C5的另一端接地，电阻R105的另一端通过电容C37与稳压二极管Zl的负极、二极管D4的正极连接，稳压二极管Zl的正极与+12V电压输入端连接，二极管D4的负极与+15电压输出端、电容C49、电容C27的正极连接，电容C49的另一端、电容C27的负极接地，电容C35与电容C36相互并联后一端与+12V 电压输入端连接、一端与电容C9的负极以及-5V电压输出端连接，电容C9的正极接地。如图3所示可见，图3中所示的-5及+15VV电压生成电路，PWM20K信号为频率为 20K的PWM脉冲波，通过限流电阻R104接入三极管Q13的基极，Q13发射极接地，Q13集电极接Q14的基极，Q14的基极和集电极接电源+VCC，Q14的发射极接二极管D21的正极，通过D21连接Q13的发射极，同时Q14的发射机经电阻R1025和高频电容C37，当PWM20K信号输入正脉冲，三极管Q13、Q14导通，把高频脉冲送到稳压管Zl的负极和二极管D4的正极， 5V稳压管Zl的正极接输入电源+12V，经D4输出+15V电压，且+15V与地电位之间并接电容C49和电解电容C27 ；三极管Q14的发射机经电阻R1025、并联电容C43和C44，把高频脉冲送到稳压管ZO的正极和二极管D4的负极，7. 5V稳压管ZO的负极接地电位，经D4的正极输出-5V电压，且-5V与地电位之间并接电容C5和电解电容C9 ;+12V和-5V之间并接电容 C35 和 C36。参见图4所示，是本实用新型的继电器驱动电路实施例的结构示意图，其包括有 三极管Ql、三极管Q3、二极管D10、二极管D11、电阻R40、电阻R18、电阻Rl 13、电阻R73、电阻R20、电阻Rl 14，三极管Ql的基极与电阻R18连接，电阻R18的另一端与电阻Rl 13、以及驱动信号PASSRLY输入端连接，电阻R113的另一端接地，三极管Ql的发射极基地，三极管 Ql的集电极与二极管DlO的正极、电阻R40连接，二极管DlO的负极接电源+VCC，电阻R40 的另一端与PALY继电器驱动信号输出端连接，三极管Q3的基极与电阻R20连接，电阻R20 的另一端与电阻R114、以及驱动信号OUTPLAY输入端连接，电阻R114的另一端接地，三极管 Q2的发射极基地，三极管Q2的集电极与二极管Dll的正极、电阻R73连接，二极管Dll的负极接电源+VCC，电阻R73的另一端与INVRLY继电器驱动信号输出端连接。如图4所示可见，图4中所示的继电器驱动电路，单片机U6的23脚和沈脚分别输出驱动信号PASSRLY和OUTRLY ；信号PASSRLY通过接地电阻Rl 13和限流电阻R18接入三极管Ql的基极，Ql的发射极接地，二极管DlO的K极接+VCC，DlO的A极性接Ql集电极，Ql 集电极再接限流电阻R40输出PALY继电器驱动信号，通过插座CNl的11脚输出控制板；信号OUTRLY通过接地电阻R114和限流电阻R20接入三极管Q3的基极，Q3的发射极接地，二极管Dll的K极接+VCC，Dll的A极性接Q3集电极，Q3集电极再接限流电阻 R73输出INVRLY继电器驱动信号，通过插座CNl的11脚输出控制板。参见图5所示，是本实用新型的输入电压采样电路实施例的结构示意图，其包括有运算放大器U1C、电容C13、电容C47、电容C50、电阻R8、电阻R11、电阻R12、电阻R110、 电阻R111、电阻R112，运算放大器UlC的同相输入端与电阻R110、电阻Rlll连接，电阻Rlll 的另一端接+5V输入电压，电阻RllO的另一端与电容C50连接、且接入UPS的输入电压的零线电压LINE-N，电容C50的另一端接地，运算放大器UlC的反向输入端与电阻R11、电阻 R12连接，电阻Rll的另一端与电容C47连接、且接入UPS的输出电压的相线电压LINE-L， 电容C47的另一端接地，运算放大器UlC的输出端与电阻R12的另一端以及电阻R8连接， 电阻R8的另一端与电阻R112、电容C13以及LINEAD信号输出端连接，电阻R112、电容13 的另一端接地。[0031]图5中所示的输入电压采样电路中，信号LINE-N和信号LINE-L分别从插座CNl 的8脚、9脚引入控制板，信号LINE-N为UPS的输出电压的零线电压，通过接地电容C50高频滤波，再通过电阻RllO后接入运算放大器UlC的同相端；信号LINE-L为UPS的输出电压的相线电压，通过接地电容C9高频滤波，电阻Rll限流后，接入运算放大器LM324的UlC的反相端，同时放大器UlC的输出电压通过电阻R12反馈到运算放大器UlC的反相端，从而构成了电压差动放大器；；当UPS有输出电压时，采样输出电压相线电压LINE-L和零线电压 LINE-N输入电压差动放大器作比较，通过运算放大器输出差模信号，运算放大器UlC输出端通过限流电阻R80，再通过接地电阻R112和接地滤波电容C13，输出LINE AD信号接入单片机TO的19脚。参见图6所示，是本实用新型的输出电压采样电路实施例的结构示意图，其包括有运算放大器U1D、电容C6、电容C14、电容C48、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R13、电阻 R14，运算放大器UlD的同相输入端与电阻R6、电阻R7、电容C6以及MVOL电压输入端连接， 电阻R6的另一端接5V输入电压，电阻R7、电容C6的另一端接地，运算放大器UlD的反向输入端与电阻R13、电阻R14连接，电阻R13的另一端与电容C48连接、且接入UPS的输出电压的相线电压INV-L，电容C48的另一端接地，运算放大器UlD的输出端与电阻R14的另一端以及电阻R9连接，电阻R9的另一端与电容C14以及INVAD信号输出端连接，电容C14的另一端接地。图6中所示的输出电压采样电路中，信号INV-L3从插座CN3的7脚引入控制板，信号INV-L3为UPS的输出电压的相线电压，通过接地电容C48高频滤波，再通过电阻R13后接入运算放大器UlD的反相端；R6 —端接+5V，另一端通过接地电阻R7和接地电容C6后， 接入运算放大器UlD的正相端，与此同时MVOL信号接入运算放大器UlD的正相端；运算放大器UlD的输出端经电阻R14反馈到反相端，运算放大器UlD的输出端经电阻R9和接地电容C14输出INV AD信号，并接入单片机U6的20脚。输出电压采样电路、输出电压采样电路，可对UPS的输入市电和UPS输出电压进行采样，并与零电压进行差分电压比较，把数据送入单片机进行A/D转换，并做出处理，从而实现对UPS输入\输出电压的监控、UPS输入\输出电压实时数值显现、输入输出电压异常保护等功能。参见图7所示，是本实用新型的负载采样电路实施例的结构示意图，其包括有运算放大器Ul 1B、电容C11、电阻R10、电阻R36、电阻R74、二极管D3，运算放大器UllB的同相输入端接地，运算放大器UllB的反向输入端与电阻R10、电阻R36电阻连接，电阻R36的另一端与负载采样信号LC+信号输入端连接，运算放大器UllB的输出端与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与二极管R36的另一端、以及电阻R74连接，电阻R74与电容C11、以及采样信号LOAD输出端连接，电容Cll的另一端接地。图7中所示的负载采样电路中，信号LC+从插座CN3的11脚引入控制板，通过电阻RlO限流，接入LM358运算放大器Ul IB的反相端，运算放大器U3C的5脚同相端接地；运算放大器TOB的7脚输出端经过二极管D3后，通过电阻R36反馈到运算放大器U3C的反相端，形成差分放大器；负载采样信号LC+信号和地电位作差动放大器作比较，运算放大器输出端经二极管D3，R74和接地滤波电容Cll后，输出成LOAD信号，接入单片机U6的20脚。参见图8所示，是本实用新型的驱动信号BUS-VFB生成电路实施例的结构示意图，其包括有运算放大器U11A、电容C22、电容C23电阻R25、电阻R28、电阻R29、电阻56、电阻 R57，运算放大器UllA的同相输入端与电阻R56、电容C22连接，电容C22的另一端接地，电阻R56的另一端与电阻R57、电容C23连接，电阻R57的另一端接入BUSPWM信号，电容C23 的另一端接地，运算放大器UllA的反向输入端与电阻R29、电阻似8连接，电阻R29的另一端接地，运算放大器UllA的输出端与电阻似8的另一端连接，运算放大器UlIA的输出端通过电阻R25输出驱动信号BUS-VFA，运算放大器UllA的同相输入端还接入+15V输入电压。图8中所示的驱动信号BUS-VFB生成电路中，单片机TO的35脚输出BUSPWM信号， 依次电阻R57、接地滤波电容C23、电阻R56、接地滤波电容C22组成的阻容滤波电路，接入运算放大器LM358的UllA的同相端，运算放大器LM358的UllA的反相端通过电阻似9接地，输出端经似8反馈到反相端，形成电压差动放大器，输出端经限流电阻R25输出驱动信号 BUS-VFB。参见图9所示，是本实用新型的显示接口电路实施例的结构示意图，图示中，单片机U6的38脚、40脚、41脚、42脚、2脚、3脚、4脚、5脚、43脚、37脚、32脚，分别输出显示信号 LED35、LED75、LED95、LED 100, LEDFAULT、LEDBYPASS、LEDOUT, LEDBATT、LEDLINE、LED200 分别通过限流电阻R59-R38、R93后，通过插座J3输出控制板；插座J3的13脚通过限流电阻R89接+5V，同时接二极管D2的A极，D2的K极接+VCC ；插座J3的14脚依次通过限流电阻R109、接地滤波电容C20、电阻R42、接地电阻R23，电阻R34、接地滤波电容CM后，接三极管Q5的基极，Q5的发射极接地，Q5集电极同限流电阻R79输出SVD信号，通过插座CN2 的1脚输出控制板；插座J3的15脚通过接地电阻R45和二极管D9，后通过插座CNl的4脚输出SWl信号，与此同时单片机TO的18脚输出SWON信号，通过接地滤波电容C39和电阻 R44后接在J3的15脚；插座J3的16脚通过插座CNl的6脚输出SW2信号。参见图10所示，是本实用新型的232通信接口电路实施例的结构示意图，图示中 单片机U6的44脚输出232通信信号TX ；TX信号经限流电阻R53接插座J2的2脚，与此同时TX信号通过限流电阻R52接光耦U8中的发光二极管正极，负极接地，光耦U8中的光敏三极管的发射极接点解电容C25的负极，光耦U8中的光敏三极管集电极接三极管Q6的基极，Q6的发射极接电阻R55后，通过DB9插座Jl的2脚输出信号，同时输出信号通过二极管 D13接于Q6的基极；Q6的发射极连接二极管D16、D17、D18的负极，D16、D17、D18的正极分别接DB9插座Jl的1、7、8脚，同时Q6的发射极通过电阻R5接于基极；单片机U6的44脚接232通信信号RX，信号RX通过限流电阻R50和上拉+5V电阻R51后，接光耦U9的光敏三极管的集电极，光敏三极管的发射极接地；光耦U9的发光二极管正极通过限流电阻R41接 DB9插座Jl的3脚读取信号；光耦U9的发光二极管负极接DB9插座Jl的5脚，与此同时光耦U9的发光二极管负极依次连串联连接的电容C25、电阻R38、二极管D12后，接在DB9插座Jl的3脚；通过插座CN2的10、11脚把信号HPOWER+、HPOffER-接入控制板，分别接于插座J2的6脚和5脚；插座J2的1脚接地。参见图11所示，是本实用新型的PWM驱动信号生成电路实施例的结构示意图，图示中比较电压MOVL接入运算放大器LM3M中UlB的同相端，而信号MIDPWM依次通过电阻R27、接地滤波电容C42、电阻R49、接地滤波电容C41、电阻R102接入运算放大器LM324 中UlB的反相端，输出端通过R43反馈到反相输入端，从而形成电压差动放大器；运算放大器的输出端依次经电阻R90、接地电阻R99、接地电容C46后，接入运算放大器LM358的UlOA 的同相端，逆变输出电压采样信号INV-L2，依次经过限流电阻R1、接地电阻R100、电阻R92、 电阻R84接入运算放大器LM358的UlOA的反相端，与此同时SPWM信号依次经R81和C29、 R82和C30组成阻容滤波接入运算放大器LM3M的UlA的同相端，运算放大器LM3M的UlA 的输出端反馈到反相端，形成一个电压跟随器，UlA的输出信号经并联连接的C21和C40、限流电阻R83后，接入运算放大器LM358的UlOA反相端；串联连接的电阻R87和电容C31与电容C34、电阻R8并联连接，把运算放大器LM358的UlOA的输出端反馈到运算放大器LM358 的UlOA的反相端；运算放大器LM358的UlOA的输出信号经限流电阻R78接入运算放大器 LM393的U5A的同相端和U5B的反相端；信号P丽20K依次通过电阻R97、接地电阻R98、电容C28、电阻R76接入运算放大器LM358的UlOB的反相端，运算放大器LM358的UlOB的同相端接地，运算放大器LM358的UlOB的输出端经并联连接的R86和C12反馈到反相端，输出信号经R77和接地电容C33后，接入运算放大器LM393的U5A的反相端和TOB的同相端；信号PRTPWM经限流电阻R108和接地电阻R33后，分别通过电阻似6和R75接入 Q12和Qll的基极；与此同时运算放大器LM393的U5A的输出端经限流电阻R80和接地电容C19接入三极管Qll的基极，三极管Qll发射极接地，集电极经限流电阻R70输出PWM驱动信号PWM+ ；运算放大器LM393的U5B输出端经限流电阻R27地电容C18入三极管Q12基极，三极管Q12射极接地，集电极经限流电阻R69输出PWM驱动信号PWM-；参见图12所示，是本实用新型的单片机控制电路实施例的结构示意图，图示中 电路的控制核心采用单片机。单片机U6的7脚和28脚电源脚VDD接入+5V，单片机U6的 6脚和四脚VSS接地，电源脚和接地脚之间并接去耦电容ClO ；电池电压信号BATT通过插座cm的5脚接入控制板，依次通过接地电阻R15、限流电阻31、经接地高频滤波电容C15， 接入单片机U6内部的A/D转换的6脚，实现对电池电压监测；BUS+信号通过插座CNl的10 脚接入控制板，依次通过接地电阻R37、限流电阻R4、经接地高频滤波电容C2，接入单片机 U6内部的A/D转换的10脚，实现对BUS+电压监测；BUS-信号通过插座CNl的2脚接入控制板，依次通过上拉5V电阻R3、限流电阻R2、经接地高频滤波电容Cl，接入单片机TO内部的A/D转换的11脚，实现对BUS-电压监测；插座CN3的2脚依次通过上拉+5V电阻R16 — 端、电阻R17、接地滤波电容C3，把温度信号TEMP接入控制板，送入单片机TO的9脚；单片机U6的14、15、17脚分别通过限流电阻R39、R47、R46输出信号CHGOFF、；3525-0FF、PFCOFF， 通过CNl的3、7、12脚输出控制板；同时电池充电板控制信号CHGOFF经接地电阻R71，接插座CN4的1脚，插座CN4的2脚经电阻肪4接+5V ；按键信号SWON接上拉+5V 二极管Dl，接于单片机U6的18脚；；按键信号SW0FF，接于单片机U6的31脚；单片机U6的AD转换19、 20,21脚分别接入输入电压采用信号LINE AD、负载采样信号LOAD、输出电压采样信号INV AD ；单片机U6的16脚通过电阻R48接在单片机U6的22脚；单片机U6的22脚通过限流电阻R30输出风扇驱动信号FAN，同时单片机TO的22脚依次通过限流电阻R32、上拉+5V电阻 R96、接地滤波电容以6输出信号SIVE，通过插座CN2的2脚输出控制板；单片机U6的23、 26脚分别输出继电器驱动信号PASSRLY、0UTRLY，分别接于继电器驱动电路；单片机TO的 24,25,27,36脚分别输出驱动信号I3RTP丽、P丽20K、MIDP丽、SP丽分别接于PWM信号生产电路电路，以生产所需的PWM信号；单片机TO的39脚输出蜂鸣器驱动信号，其通过限流电阻接三极管Q15的基极，三极管Q15发射机接地，三极管Q15集电极接蜂鸣器的负端，蜂鸣器的正端通过电阻R106接+5V，且蜂鸣器2端并接二极管D15 ；单片机TO的38脚、40脚、41 脚、42脚、2脚、3脚、4脚、5脚、43脚、37脚、32脚，分别输出显示信号LED35、LED75、LED95、 LED 100, LEDFAULT、LEDBYPASS、LEDOUT, LEDBATT、LEDLINE、LED200 接于显示接口电路；单片机U3的44脚作为232通信信号TX的输入端，1脚作为232通信信号RX的输出端，接于 232通信接口电路，以实现232通信；插座CN2的9脚与CN3的1脚相连，且经电阻R19和 R21接+12V，同时接接地电容C4和接地瞬态二极管Ti的A端；CN3的9脚经R91接+5V ；高频控制板通过插座CN1，CN2, CN3输出控制信号及采样相关信号。上述本实用新型的多功能工频在线互动式UPS的控制板电路，包括+5V电源电路、-5与+15V电压生成电路、单片机控制电路，PWM驱动信号生产电路、输入电压采样电路、 输出电压采样电路、负载采样电路、温度采样电路、电池电压采样电路等，且这些电路可以采用全贴片元件设计，控制板还输出232通信信号、蜂鸣器驱动信号、风扇驱动信号、显示驱动信号、继电器驱动信号等；本实用新型具有更好的实用性，及线路简单，功能齐全的优点ο上述单片机控制电路还包括有输出232通信信号的232通信电路、输出蜂鸣器驱动信号的蜂鸣器驱动电路、输出风扇驱动信号的风扇驱动电路、输出显示驱动信号的显示驱动及接口电路、输入继电器驱动信号的继电器驱动电路。其中232通信信号用于与上位机UPS通信软件通信，实现UPS在电脑中的实时监控；负载信号LOAD 控制板通过实时监测负载信号LOAD的情况，经单片机处理后实现相关的功能，如实时负载情况显示、轻载电池保护，过载保护处理等；蜂鸣器驱动电路可以实现UPS在各种不同状态不同鸣叫，如逆变状态下鸣叫，过载鸣叫等；风扇驱动信号实现不同时刻和状态下，UPS散热风扇的启动或关闭；如逆变状态开启风扇，市电状态闲时关闭风扇减少功耗等；显示驱动信号可以实现实时显示UPS参数，如市电状态、逆变输出、电池百分比、 负载；显示接口选择数码管显示，LED显示，液晶显示；显示驱动信号还包括开关机控制按钮，逆变消音按钮等信号，从而达到最好的人机效果；继电器驱动信号可以对功率底板的市电输入继电器及旁路继电器进行控制，实现市电故障切换旁路或逆变的功能；温度采样电路，采集UPS逆变桥散热器温度，把温度数据送给单片机处理，再从单片机输出控制信号，实现温控散热风扇等功能；温度采样电路在实现时，可在单片机控制电路中CN3，插座CN3的2脚依次通过上拉+5V电阻R16 —端、电阻R17、接地滤波电容C3，把温度信号TEMP接入控制板，送入单片机U6的9脚；PWM驱动信号生成电路，经过多层的运算比较电路，输出PWM驱动信号PWM+、 PWM-以驱动功率底板上的IGBT开关，实现DC/AC间的转换；上述控制信号和采用信号通过插座CN1、CN2、CN3送出控制板，与高频功率底板连接，实现UPS的市电升压，电池升压，逆变，电池充电等功能；插座J1、J2与外界设备连接，通过232通信，实现UPS在电脑中的实时监控，若加装智能网络卡，还可以实现UPS网络监控； 插座J3为显示插座，输出显示信号和检查按键信号，实现最好的人机效果。以上所述的本实用新型实施方式，仅仅是对本实用新型的较佳实施例的详细说明，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种高频在线UPS控制板，其特征在于，包括+5V电源电路，-5及+15V电压生成电路，单片机控制电路，PWM驱动信号生产电路，驱动信号BUS-VFB信号生成电路，输入电压采样电路，输出电压采样电路，负载采样电路，+5V电源电路与单片机控制电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路相连接，单片机控制电路与输入电压采样电路、输出电压采样电路、负载采样电路、PWM驱动信号生产电路、驱动信号BUS-VFB信号生成电路相连接，驱动信号BUS-VFB信号生成电路与-5及+15V电压生成电路连接。
2.根据权利要求1所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，+5V电源电路、-5与+15V 电压生成电路、单片机控制电路、PWM驱动信号生产电路、驱动信号BUS-VFB信号生成电路、 输入电压采样电路、输出电压采样电路、负载采样电路、温度采样电路、电池电压采样电路采用全贴片元件设计生成。
3.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述+5V电源电路包括电容C7、电容C8、电容C16、电容C17、电阻R22、电阻R35、瞬态二极管Z2以及三端稳压芯片LM317，三端稳压芯片LM317的输入端与电容C17的正极、电容C8以及+12V电压输入端连接，电容C8的另一端接地，电容C17的负极接地，三端稳压芯片LM317的输出端与电阻 R22、电容C7、电容C16的正极、瞬态二极管Z2的负极以及+5V电压输入端连接，电容C7的另一端、电容C16的另一端、瞬态二极管Z2的正极接地，三端稳压芯片LM317的ADJ端与电阻R22的另一端以及电阻R35连接，电阻R35的另一端接地。
4.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述-5与+15V电压生成电路包括电容C5、C9、C27、C35、C36、C37、C43、C44、C49，稳压二级管ZO、Z1，二极管 D4、D19、D21，电阻R58、R101、R104、R105，以及三极管Q13、三极管Q14，三极管Q13的发射机接地，三极管Q13的基极通过电阻R104接入PWM脉冲波信号，三极管Q13的集电极与三极管 Q14的基极、电阻R58、二极管D21的负极连接，三极管Q14的集电极与电阻R58的另一端、 以及电源+VCC连接，三极管Q14的发射机与二极管D21的正极、以及电阻R105、电阻RlOl 连接，电阻RlOl的另一端与电容C43、电容C44连接，电容C43的另一端、电容C44的另一端相接后与二极管D19的负极、稳压二极管ZO的正极连接，稳压二极管ZO的负极接地，二极管D19的正极与电容C5、以及-5V电压输出端连接，电容C5的另一端接地，电阻R105的另一端通过电容C37与稳压二极管Zl的负极、二极管D4的正极连接，稳压二极管Zl的正极与+12V电压输入端连接，二极管D4的负极与+15电压输出端、电容C49、电容C27的正极连接，电容C49的另一端、电容C27的负极接地，电容C35与电容C36相互并联后一端与+12V 电压输入端连接、一端与电容C9的负极以及-5V电压输出端连接，电容C9的正极接地。
5.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述继电器驱动电路包括三极管Ql、三极管Q3、二极管D10、二极管D11、电阻R40、电阻R18、电阻Rl 13、电阻 R73、电阻R20、电阻1 114，三极管01的基极与电阻1 18连接，电阻1 18的另一端与电阻1 113、 以及驱动信号PASSRLY输入端连接，电阻R113的另一端接地，三极管Ql的发射极基地，三极管Ql的集电极与二极管DlO的正极、电阻R40连接，二极管DlO的负极接电源+VCC，电阻 R40的另一端与PALY继电器驱动信号输出端连接，三极管Q3的基极与电阻R20连接，电阻 R20的另一端与电阻R114、以及驱动信号OUTPLAY输入端连接，电阻R114的另一端接地，三极管Q2的发射极基地，三极管Q2的集电极与二极管Dll的正极、电阻R73连接，二极管Dll 的负极接电源+VCC，电阻R73的另一端与INVRLY继电器驱动信号输出端连接。
6.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述输入电压采样电路包括运算放大器U1C、接地电容C13、接地电容C47、接地电容C50、电阻R8、电阻R11、电阻R12、电阻R110、电阻R111、接地电阻R112，运算放大器UlC的同相输入端与电阻R110、电阻Rlll连接，电阻Rlll的另一端接+5V输入电压，电阻RllO的另一端与接地电容C50连接、且接入UPS的输出电压的零线电压LINE-N，运算放大器UlC的反向输入端与电阻R11、 电阻R12连接，电阻Rll的另一端与接地电容C47连接、且接入UPS的输出电压的相线电压 LINE-L，运算放大器UlC的输出端与电阻R12的另一端以及电阻R8连接，电阻R8的另一端与接地电阻R112、接地电容C13以及LINEAD信号输出端连接。
7.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述输出电压采样电路包括运算放大器U1D、接地电容C6、电容C14、接地电容C48、电阻R6、接地电阻R7、电阻R9、电阻R13、电阻R14，运算放大器UlD的同相输入端与电阻R6、接地电阻R7、接地电容 C6以及MVOL电压输入端连接，电阻R6的另一端接5V输入电压，运算放大器UlD的反向输入端与电阻R13、电阻R14连接，电阻R13的另一端与接地电容C48连接、且接入UPS的输出电压的相线电压INV-L，运算放大器UlD的输出端与电阻R14的另一端以及电阻R9连接，电阻R9的另一端与接地电容C14以及INV AD信号输出端连接。
8.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述负载采样电路包括运算放大器U11B、电容C11、电阻R10、电阻R36、电阻R74、二极管D3，运算放大器UllB的同相输入端接地，运算放大器UllB的反向输入端与电阻R10、电阻R36电阻连接，电阻R36 的另一端与负载采样信号LC+信号输入端连接，运算放大器UllB的输出端与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与二极管R36的另一端、以及电阻R74连接，电阻R74与电容 C11、以及采样信号LOAD输出端连接，电容Cll的另一端接地。
9.根据权利要求1或2所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，所述驱动信号 BUS-VFB生成电路包括运算放大器Ul 1A、电容C22、电容C23电阻R25、电阻R28、电阻R29、 电阻56、电阻R57，运算放大器UllA的同相输入端与电阻R56、电容C22连接，电容C22的另一端接地，电阻R56的另一端与电阻R57、电容C23连接，电阻R57的另一端接入BUSPWM信号，电容C23的另一端接地，运算放大器UlIA的反向输入端与电阻R29、电阻似8连接，电阻 R29的另一端接地，运算放大器UllA的输出端与电阻R28的另一端连接，运算放大器UllA 的输出端通过电阻R25输出驱动信号BUS-VFA，运算放大器UllA的同相输入端还接入+15V 输入电压。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的高频在线UPS控制板，其特征在于，还包括 温度采样电路、电池电压采样电路、输出232通信信号的232通信电路、输出蜂鸣器驱动信号的蜂鸣器驱动电路、输出风扇驱动信号的风扇驱动电路、输出显示驱动信号的显示驱动及接口电路、输入继电器驱动信号的继电器驱动电路。
专利摘要一种高频在线UPS控制板，包括+5V电源电路，-5及+15V电压生成电路，单片机控制电路，PWM驱动信号生产电路，驱动信号BUS-VFB信号生成电路，输入电压采样电路，输出电压采样电路，负载采样电路，+5V电源电路与单片机控制电路、输入电压采样电路、输出电压采样电路相连接，单片机控制电路与输入电压采样电路、输出电压采样电路、负载采样电路、PWM驱动信号生产电路、驱动信号BUS-VFB信号生成电路相连接，驱动信号BUS-VFB信号生成电路与-5及+15V电压生成电路连接。本实用新型方案可以优化电路，使UPS的工艺得到提升，功能齐全且成本低廉。
文档编号H02J7/00GK202094671SQ20112022314
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者莫伟江 申请人:佛山市上驰电源科技有限公司