一种不间断电源的制作方法

本技术涉及电力电子，尤其涉及一种不间断电源。

背景技术：

1、辅助电源为不间断电源(uninterruptible power supply，ups)供电系统中的核心供电部分。辅助电源可以用于给ups供电系统中的信号电路供电，例如，信号电路的一种示例为数字信号处理(digital signal processing，dsp)芯片。

2、辅助电源可以从市电、ups中的储能装置和ups中的母线接收输入电源信号，并对输入的电源信号进行处理，输出统一的符合要求电压电信号。

3、但是，在使用辅助电源的过程中发现如下问题：辅助电源的输出电压不满足要求，例如大于需求电压。也就是说，辅助电源的可靠性较差。

技术实现思路

1、本技术提供一种不间断电源，在满足ups静态漏电流要求的情况下，对辅助电源的输出功率进行限制，保证了辅助电源的可靠性，从而保证了ups供电系统的可靠性。

2、第一方面，本技术提供一种不间断电源，所述不间断电源包括辅助电源，所述辅助电源的输入端与所述不间断电源的输入端连接，所述辅助电源的输入端还与所述不间断电源中的储能装置的输出端以及所述不间断电源的母线连接，所述辅助电源的输出端与所述不间断电源中的第一控制单元的电源输入端连接，所述辅助电源包括输入电路、第一开关单元、第一电阻、第二控制单元和变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组；所述输入电路的输入端与所述辅助电源的输入端连接，所述输入电路的输出端与所述初级绕组的第一端连接，所述初级绕组的第二端与所述第一开关单元的输入端连接，所述第一开关单元的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端用于接地，所述第二控制单元的输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述第二控制单元的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一次级绕组的两端与所述辅助电源的输出端连接，所述第二次级绕组的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第二次级绕组的第二端用于接地，所述第二次级绕组的第一端与所述初级绕组的第一端为同名端；所述第二控制单元用于：检测所述第一电阻的第一端的第一电压，并根据所述第一电压控制所述第一开关单元的导通和关断。

3、作为示例，该辅助电源可以如图3所示。其中，第一开关单元和第一电阻分别对应图3中的q1和r1，初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组分别对应图3中的l0、l1和l2。

4、第二控制单元的输入端可以对应图3中的第一引脚1，第二控制单元的输出端可以对应图3中的第二引脚2。

5、第一开关单元处于导通状态时，电信号可以经辅助电源的输入端、输入电路、初级绕组、第一开关单元流入第一电阻后，使得第一电阻上产生第一电信号，第一电信号通过第二控制单元的输入端输入至第二控制单元中。

6、另外，初级绕组接收的电信号可以耦合到第二次级绕组，因第二次级绕组的第一端与次级绕组的第一端为同名端，当第一开关单元导通时，初级绕组的电压为上正下负，第二次级绕组的电压也为上正下负，第二次级绕组与第一电阻形成回路，使得第一电阻上产生第二电信号，第二电信号通过第二控制单元的输入端输入至第二控制单元中。

7、也就是说，第二控制单元的输入端所接收的电信号的电压等于第一电信号的电压和第二电信号的电压的总和。

8、该技术方案中，通过增加第二次级绕组，构造由第二次级绕组和第一电阻组成的回路，使得第二控制单元的输入端输入的电信号的电压增加，从而使得该电信号的电压到达基准电压的时间减少，从而使得第二控制单元的输出端输出电信号的时间减少，第一开关单元的导通时间减少，初级绕组上存储的磁能减少，耦合至第一次级绕组的电信号的电压降低，辅助电源的输出端输出的电压减少，输出至ups中的第一控制单元的功率降低，从而可以保证辅助电源的可靠性，进而保证ups的可靠性。

9、另外，增加的第二次级绕组没有与辅助电源的输入端连接，这样可以避免第一电阻与ups中的储能装置连接形成常通回路，从而避免出现ups静态漏电流的问题。

10、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第二开关单元；所述第二次级绕组的第一端与所述第一电阻的第一端连接，包括：所述第二次级绕组的第一端通过所述第二开关单元与所述第一电阻的第一端连接，其中，所述第二次级绕组的第一端与所述第二开关单元的输入端连接，所述第二开关单元的输出端与所述第一电阻的第一端连接。

11、作为示例，该第二开关单元可以如图4中的q2所示。

12、该实现方式中，第二开关单元的输入端的电压小于输出端的电压时，第二开关单元关断，这样可以阻止第二次级绕组反向为第一电阻供电，从而可以对第二次级绕组进行保护。另外，在第二开关单元关断时，第一电阻无电流通过，可以降低第一电阻的损耗。

13、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第三开关单元；所述第二开关单元的输出端与所述第一电阻的第一端连接，包括：所述第二开关单元的输出端通过所述第三开关单元与所述第一电阻的第一端连接，其中，所述第二开关单元的输出端与所述第三开关单元的输入端连接，所述第三开关单元的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第二控制单元的输出端与所述第三开关单元的控制端连接。

14、所述第二控制单元还用于：基于所述第一电压控制所述第三开关单元的导通和关断，且所述第三开关单元的导通和关断与所述第一开关单元的导通和关断同步。

15、作为示例，该第三开关单元可以如图5中的q3所示。

16、该实现方式中，第三开关单元的导通与关断与第一开关单元的导通与关断保持同步，从而使得由第二次级绕组、第二开关单元、第三开关单元和第一电阻组成的回路只有在第三开关单元导通时(即第一开关单元导通时)存在电流，该回路在第三开关单元关断时(即第一开关单元关断时)不存在电流，可以降低第一电阻的损耗。

17、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第二电阻；所述第二控制单元的输出端与所述第三开关单元的控制端连接，包括：所述第二控制单元的输出端通过所述第二电阻与所述第三开关单元的控制端连接。

18、作为示例，该第二电阻可以如图6中的r2所示。

19、该实现方式中，第二电阻可以用于防止第三开关单元震荡，减少第三开关单元的充电峰值电流以及保护第三开关单元的电极不被击穿。

20、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第三电阻；所述第二开关单元的输出端与所述第三开关单元的输入端连接，包括：所述第二开关单元的输出端通过所述第三电阻与所述第三开关单元的输入端连接。

21、作为示例，该第三电阻可以如图7中的r3所示。

22、该实现方式中，第三电阻可以用于减少由第二次级绕组、第二开关单元、第三电阻、第三开关单元和第一电阻组成的回路中，第一电阻上的电压和电流，降低了第一电阻的损耗。

23、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第四电阻；所述第二开关单元的输出端与所述第一电阻的第一端连接，包括：所述第二开关单元的输出端通过所述第四电阻与所述第一电阻的第一端连接。

24、作为示例，该第四电阻可以如图8中的r4所示。

25、该实现方式中，第四电阻可以用于对第一开关单元导通/关断的瞬间产生的尖峰电压进行抑制，降低输入至第二控制单元中的尖峰电压，从而对第二控制单元进行保护。

26、另外，第四电阻还可以用于减少由第二次级绕组、第二开关单元、第三电阻、第三开关单元、第四电阻和第一电阻组成的回路中，第一电阻和第三电阻上的电压和电流，降低了第一电阻和第三电阻的损耗。

27、可选地，第二控制单元的输入端可以通过第四电阻与第三开关单元的输出端以及第一电阻的第一端连接。

28、这样，第四电阻可以用于对第一开关单元和第三开关单元导通/关断的瞬间产生的尖峰电压进行抑制，降低输入至第二控制单元中的尖峰电压，从而可以对第二控制单元进行保护。

29、在一种可能的实现方式中，所述第二控制单元用于根据所述第一电压控制所述第一开关单元的导通和关断时，具体用于：在所述第一电压大于或等于基准电压时，控制所述第一开关单元关断。

30、第二方面，本技术提供一种不间断电源，所述不间断电源包括辅助电源，所述辅助电源的输入端与所述不间断电源的输入端连接，所述辅助电源的输入端还与所述不间断电源中的储能装置的输出端以及所述不间断电源的母线连接，所述辅助电源的输出端与所述不间断电源中的第一控制单元的电源输入端连接，所述辅助电源包括输入电路、第一开关单元、第一电阻、第二电阻、第二控制单元和变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组；所述输入电路的输入端与所述辅助电源的输入端连接，所述输入电路的输出端与所述初级绕组的第一端连接，所述初级绕组的第二端与所述第一开关单元的输入端连接，所述第一开关单元的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端用于接地，所述第二控制单元的第一输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述第二控制单元的输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一次级绕组的两端与所述辅助电源的输出端连接，所述第二控制单元的第二输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二次级绕组的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二次级绕组的第二端用于接地，所述第二次级绕组的第一端与所述初级绕组的第一端为同名端；所述第二控制单元用于：检测所述第一电阻的第一端的第一电压和检测所述第二电阻的第一端的第二电压，并基于所述第一电压和所述第二电压控制所述第一开关单元的导通和关断。

31、作为示例，该辅助电源可以如图9所示。其中，第一开关单元和第一电阻分别对应图9中的q1和r1，初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组分别对应图3中的l0、l1和l2。

32、第二控制单元的第一输入端可以对应图3中的第一引脚1，第二控制单元的输出端可以对应图3中的第二引脚2，第二控制单元的第二输入端可以对应图3中的第三引脚3。

33、第一开关单元处于导通状态时，电信号可以经辅助电源的输入端、输入电路、初级绕组、第一开关单元流向第一电阻，使得第一电阻上产生第一电信号，第一电信号通过第二控制单元的第一输入端输入至第二控制单元中。

34、初级绕组接收的电信号可以耦合到第二次级绕组，因第二次级绕组的第一端与次级绕组的第一端为同名端，当第一开关单元导通时，初级绕组的电压为上正下负，第二次级绕组的电压为上正下负，第二次级绕组与第二电阻形成回路，使得第二电阻上产生第二电信号，第二电信号通过第二控制单元的第二输入端输入至第二控制单元中。

35、本技术方案中，通过增加第二次级绕组和第二电阻，构造由第二次级绕组和第二电阻组成的回路，并且将第二电阻产生的第二电信号通过第二控制单元的第二输入端输入至第二控制单元中，若第二电信号的第二电压大于或等于电压阈值，在第二控制单元的第一输入端接收的第一电信号的第一电压接近基准电压时，控制第一开关单元关断，使得第二控制单元的输出端输出电信号的时间减少，第一开关单元的导通时间减少，初级绕组上存储的磁能减少，耦合至第一次级绕组的电信号的电压降低，辅助电源的输出端输出的电压减少，输出至ups第一控制单元的功率降低，从而可以保证辅助电源的可靠性，进而保证ups的可靠性。

36、另外，增加的第二次级绕组和第二电阻没有与辅助电源的输入端连接，这样可以避免第二电阻与ups中的储能装置连接形成常通回路，从而避免出现ups静态漏电流的问题。

37、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第二开关单元；所述第二次级绕组的第一端与所述第二电阻的第一端连接，包括：所述第二次级绕组的第一端通过所述第二开关单元与所述第二电阻的第一端连接，其中，所述第二次级绕组的第一端与所述第二开关单元的输入端连接，所述第二开关单元的输出端与所述第二电阻的第一端连接。

38、作为示例，该第二开关单元可以如图10中的q2所示。

39、该实现方式中，第二开关单元的输入端的电压小于输出端的电压，第二开关单元关断，这样可以阻止第二次级绕组反向为第二电阻供电，从而可以对第二次级绕组进行保护。

40、另外，在第二开关单元关断时，第二电阻无电流通过，可以降低第二电阻的损耗。

41、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第三开关单元，所述第三开关单元包括发光二极管和光敏三极管；所述第二开关单元的输出端与所述第二电阻的第一端连接，包括：所述第二开关单元的输出端与所述发光二极管的输入端连接，所述光敏三极管的输出端与所述第二电阻的第一端连接；所述第二控制单元的第二输入端与所述第二电阻的第一端连接，包括：所述第二控制单元的第二输入端与所述光敏三极管的输入端连接，所述光敏三极管的输出端与所述第二电阻的第一端连接。

42、作为示例，该第三开关单元可以如图10中的q3所示。

43、该实现方式中，通过增加第三开关单元，将初级绕组侧的电源以及回路与第二次级绕组侧的电源以及回路进行电气隔离，从而可以保证人身和低压电子器件的安全。

44、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第三电阻；所述第二控制单元的第二输入端与所述光敏三极管的输入端连接，包括：所述第二控制单元的第二输入端通过所述第三电阻与所述光敏三极管的输入端连接。

45、作为示例，第三电阻可以如图12中的r3所示。

46、该实现方式中，第三电阻可以用于对第三开关单元导通时产生的电流进行抑制，降低了输入至第二控制单元中的电流，从而对第二控制单元进行保护。

47、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第四电阻；所述第二开关单元的输出端与所述第二电阻的第一端连接，包括：所述第二开关单元的输出端通过所述第四电阻与所述发光二极管的输出端连接。

48、作为示例，第四电阻可以如图13中的r4所示。

49、该实现方式中，第四电阻可以用于降低由第二次级绕组、第二开关单元、第四电阻和发光二极管组成的回路中发光二极管两侧的电压，并且使得流经发光二极管的电流减少，从而可以对发光二极管进行保护。

50、在一种可能的实现方式中，所述辅助电源还包括第一电容，所述光敏三极管的输入端还通过所述第一电容接地。

51、作为示例，第一电容可以如图14中的c1所示。

52、该实现方式中，第一电容可以用于对发光二极管耦合到光敏三极管的电源信号进行滤波，从而可以使得输入至第二控制单元的第二输入端的电信号更加准确。

53、在一种可能的实现方式中，所述第二控制单元用于根据所述第一电压和所述第二电压控制所述第一开关单元的导通和关断时，具体用于：所述第二电压大于或等于电压阈值，所述第一电压小于基准电压，且所述基准电压与所述第一电压之间的差值小于或等于差值阈值时，控制所述第一开关单元关断。

54、在一种可能的实现方式中，辅助电源还可以包括第二电容。第二开关单元的第二端通过第二电容接地。

55、该实现方式中，该第二电容可以用于对第二开关单元输出的电源信号进行滤波，使得第二开关单元输出的电源信号更加稳定。

56、在一种可能的实现方式中，辅助电源还可以包括稳压二极管、第七电阻和第八电阻。发光二极管的正极可以通过第七电阻与稳压二极管的参考极连接，发光二极管的负极可以与稳压二极管的负极连接，稳压二极管的参考极可以与第八电阻的第一端连接，稳压二极管的正极接地，第八电阻的第二端接地。

57、该实现方式中，稳压二极管与第七电阻以及第八电阻配合使用时，使得第八电阻上的电压不超过稳压二极管中设置的基准电压。其中，若第二次级绕组输出的电压增大时，因第八电阻上的电压是稳定的，因此使得发光二极管两侧的电压增大，输出电压的增长部分与流经发光二极管的电流成正比，相应地，输出电压的增长部分与耦合到光敏三极管的电流成正比，输出电压的增长部分与通过第二控制单元的第二输入端输入至第二控制单元的电压成正比，提高了辅助电源限制输出电压的准确度和精度。