[其他]計算機控制不停電電源

無效

• 申請號: 85201577
• 申請日: 1985-05-19
• 公開（公告）號: CN85201577U
• 公開（公告）日: 1986-10-08
• 發明（設計）人: 曹育南
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/527
• 代理公司: 武漢大學專利事務所
• 代理人: 徐榮詩

本實用新型屬電源類，用于實現不停電電源。

目前，較低級的不停電電源，經逆變器輸出的交流是方波，外電源斷電時，轉換時間長，需要100ms時間以上，不適合于作為計算機等要求不間斷供電的重要和精密設備的不停電電源。在國際市場上，近幾年已有輸出失真度小的正弦波和轉換快速的不停電電源設備，其對逆變器的調制，采用模擬和數字邏輯電路，例如美國專利4325112號所述的設備其設計、安裝、調試等工作量大而且復雜，可靠性較低、成本高。

本實用新型的目的在于采用微機控制逆變器，使其設計簡單，安裝、調試方便；同時采用電容儲能技術，這樣能在無后備直流電源的情況下，當發生外電源突然斷電時，立即轉換，使設備能維持30ms以上的供電時間，滿足計算機等精密設備的斷電信息保護。

本實用新型的要點是：以專用的微機最小系統將逆變器所需的脈沖調制訊號，編制成為產生所需要的脈沖序列程序，存于只讀存儲器11中，由中央處理器10執行，通過接口8，送到驅動器6和7，調制逆變器，使逆變器輸出失真小，頻率適宜的正弦波。實際上，因為對逆變器的脈沖寬度調制是可編程的，所以對輸出的波形和其他要求容易改變，從而滿足了生產廠或用戶的需要。例如，可編程為正弦脈沖調制、多脈沖調制，以及其他要求的調制等，其輸出頻率，可由事先編程決定并可實時改變，其穩定度，為微機時鐘頻率的穩定度。

本實用新型是為了在無后備電源的條件下，斷電時維持30ms以上的供電時間。對于逆變器供直流電能的方式和電路上，采用了大容量電容維持一定的供電時間的方法是：在220V整流器1的輸出端，接有容量大于濾波要求的電解儲能電容2。在由220V市電供電時，其電容2的充電的電壓，高于逆變器的工作電壓約100V，此電容2儲備的維持供電30ms以上的電能，斷電時，通過由脈沖頻率調制器13控制的驅動器4，向逆變器供電。

本實用新型的有關技術說明：

一、所附電路圖中與本實用新型無關的設施未列入。例如，啟動、保護等電路未注明。電路圖見附圖1。

二、用于控制逆變器的最小微機系統，由CPU10、ROM11、接口8組成。輸出的正弦脈沖調制時間脈沖系列，按要求（例如每半周有10個正弦調制脈沖）編寫計算脈沖系列的BASIC程序，送入計算機進行計算并打印出結果，用其結果編寫實現脈沖時間系列的匯編程序，以及有關的啟動和保護程序，將以上程序轉為目的程序寫入EPROM（可擦寫只讀存儲器）作為微機最小系統的駐留程序，即控制逆變器的程序，程序流程框圖見附圖2。

三、大容量儲能電容維持30ms以上時間的供電，其方法是由220V整流器1向儲能電容2充電，以PFM方式（脈沖頻率調制）向逆變器供電，因電容2上的電壓高于逆變器工作電壓100V左右，故可在斷電時維持30ms以上供電時間。

有關電容2的數值計算如下：

設備額定輸出????1000VA????效率85％

外電源最低有效值：（設外電源波動為±15％）

E_m＝220V×（1－0.15）＝187V

整流輸出平均直流電壓

E_d＝1.2E_m＝1.2×187＝224.4V

（當WCR_L＞15 R_i／R_L＜5％時E_d與E_m間的近似關系，其中W為220V電源頻率，C＝C₀濾波電容，R_L為負載等效電阻，R_i為整流器內阻）

等效負載電阻

R_L＝E²_d／（P₀／n）＝224.4／（1000／0.85）＝42.8Ω

選取整流等效內阻

R_i＝1Ω（主要為整流管正向壓降）

逆變器工作電壓

E₀＝150V_－

當保持時間T_H要求為

T_H＝30ms

則：

取C₀＝2500μf

核標 WCR_L＝100π×2500×10^－6×42.8＝33.6（＞15）

滿足 E_d＝1.2E_m條件

采用本實用新型，不僅電路簡單，而且可靠性高、成本低。例如現在1KVA容量的不停電電原設備市場參考價為7000元，使用本實用新型生產的同容量不停電電源設備成本估算將低于1000元。