本實用新型涉及UPS技術領域，尤其涉及一種UPS模式切換電路。

背景技術：

傳統線互動式不斷電系統或離線系統(LINE INTERACTIVE UPS or OFF LINE UPS)通過處理器控制繼電器的開合來實現市電模式與電池模式的切換。由于繼電器的轉換動作較慢，致使UPS的輸出電壓有10ms左右的斷電時間，而這10ms左右的斷電時間對于一些負載如接觸器/馬達/APFC等負載是不適用的。因此，傳統的LINE INTERACTIVE UPS or OFF LINE UPS存在市電模式與電池模式切換時間過長的問題。

技術實現要素：

本實用新型實施例提供一種UPS模式切換電路，其能夠減少市電模式與電池模式的切換時間。

本實用新型實施例提供了一種UPS模式切換電路，連接在輸入側和輸出側之間，所述輸入側連接交流電源，所述輸出側連接負載，所述UPS模式切換電路包括輸入檢測單元、開關單元、轉換單元、電池單元、以及控制單元，所述輸入檢測單元連接在所述輸入側與所述控制單元之間，用于檢測交流電源是否正常并將檢測結果輸入給所述控制單元，所述開關單元連接在所述輸入側和所述轉換單元之間，且所述開關單元包括繼電器單元和晶體管單元，所述控制單元根據所述輸入檢測單元的檢測結果分別控制所述繼電器單元和所述晶體管單元的閉合與斷開，所述轉換單元連接在所述開關單元和所述輸出側之間，所述轉換單元包括分別與所述電池單元相連接的充電單元和逆變單元，所述充電單元用于對所述電池單元進行充電，所述逆變單元用于實現對所述電池單元進行逆變以輸出給所述負載。

本實用新型實施例通過在UPS模式切換電路中增加晶體管單元，當輸入檢測單元檢測到輸入側電壓正常后，控制單元控制繼電器單元閉合，且控制單元控制轉換單元關閉逆變單元，同時控制單元控制晶體管單元導通，以使UPS從電池模式轉入市電模式，且在由電池模式轉換為市電模式的轉換時間為晶體管單元的導通時間。當輸入檢測單元檢測到輸入側電壓不正常后，控制單元控制晶體管單元斷開以斷開市電輸入，控制單元控制轉換單元打開逆變單元，同時控制單元控制繼電器單元斷開，以使UPS從市電模式轉入電池模式，且在由市電模式轉換為電池模式的轉換時間為斷點偵測時間與晶體管單元的導通時間的總和。藉由晶體管作為UPS模式切換電話的開關器件，其轉換速度快，從而縮短市電模式與電池模式之間的模式轉換時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的一種UPS模式切換電路的電路原理框圖；

圖2是本實用新型實施例提供的一種UPS模式切換電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將接合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參見圖1至圖2，該UPS模式切換電路1連接在輸入側INPUT和輸出側OUTPUT之間，輸入側INPUT連接交流電源，輸出側OUTPUT連接負載，UPS模式切換電路1包括輸入檢測單元10、開關單元11、轉換單元12、電池單元13、以及控制單元14，輸入檢測單元10連接在輸入側INPUT與控制單元14之間，用于檢測交流電源是否正常并將檢測結果輸入給控制單元14，開關單元11連接在輸入側INPUT和轉換單元12之間，且開關單元11包括繼電器單元111和晶體管單元110，控制單元14根據輸入檢測單元10的檢測結果分別控制繼電器單元111和晶體管單元110的閉合與斷開，轉換單元12連接在開關單元11和輸出側OUTPUT之間，轉換單元12包括分別與電池單元13相連接的充電單元120和逆變單元121，充電單元120用于實現對電池單元13進行充電，逆變單元121用于實現對電池單元13進行逆變以輸出給負載。其中，負載可以是接觸器、馬達等設備。

本實用新型實施例通過在UPS模式切換電路1中增加晶體管單元110，當輸入檢測單元10檢測到輸入側INPUT電壓正常后，控制單元14控制繼電器單元111閉合，且控制單元14控制轉換單元12關閉逆變單元121，同時控制單元14控制晶體管單元110導通，以使UPS從電池模式轉入市電模式，且在由電池模式轉換為市電模式的轉換時間為晶體管單元110的導通時間。當輸入檢測單元10檢測到輸入側INPUT電壓不正常后，控制單元14控制晶體管單元110斷開以斷開市電輸入，控制單元14控制轉換單元12打開逆變單元121，同時控制單元14控制繼電器單元111斷開，以使UPS從市電模式轉入電池模式，且在由市電模式轉換為電池模式的轉換時間為斷點偵測時間與晶體管單元110的導通時間的總和。藉由晶體管作為UPS模式切換電話的開關器件，其轉換速度快，從而縮短市電模式與電池模式之間的模式轉換時間。

優選地，控制單元14與輸出側OUTPUT之間還連接有輸出檢測單元15，輸出檢測單元15用于檢測轉換單元12的輸出是否正常并將檢測結果輸入給控制單元14。

具體地，在本實用新型實施例中，在當輸入側INPUT的交流電源不正常時如輸入側INPUT電源斷開等，由于轉換單元12的充電單元120和逆變單元121同時連接電池單元13，這時控制單元14通過控制逆變單元121將電池單元13中的直流電能轉換為交流電輸出給負載以供輸出側OUTPUT負載使用。當輸入檢測單元10檢測到輸入側INPUT的交流電源正常后，控制單元14控制繼電器單元111閉合，且控制單元14控制轉換單元12關閉逆變單元121，同時控制單元14控制晶體管單元110導通，以使UPS從電池模式轉入市電模式。需要說明的是，當UPS從電池模式轉入市電模式后，控制單元14可以控制充電單元120為電池單元13進行充電以實現儲能。在UPS轉換為市電模式后，此時由輸入側INPUT的交流電源直接供給電能給負載。通過在控制單元14和輸出側OUTPUT時間設置輸出檢測單元15，可以實現市電模式下輸出是否正常的檢測，并與輸入側INPUT一起起到雙重檢測作用。

優選地，輸入側INPUT連接單相交流電源，且繼電器單元111對應連接在輸入側INPUT的火線L和零線N之間，晶體管單元110連接在繼電器單元111與輸入側INPUT之間，且晶體管單元110連接在輸入側INPUT的火線L上。可以理解地，在其他實施例中，晶體管單元110還可以連接在繼電器單元111與轉換單元12之間，且晶體管單元110連接在輸入側INPUT的火線L上。

在另一些其他實施例中，晶體管單元110還可以連接在繼電器單元111與輸入側INPUT之間，且晶體管單元110連接在輸入側INPUT的零線N上，以及晶體管單元110可以連接在繼電器單元111與轉換單元12之間，且晶體管單元110連接在輸入側INPUT的零線N上。

優選地，晶體管單元110為MOS管或IGBT。可以理解地，晶體管單元110中包含串接的MOS管數量或IGBT的數量此處不作限定。

具體地，參照圖2，如圖所示，該UPS電路連接在輸入側INPUT和輸出側OUTPUT之間，輸入側INPUT檢測單元的第一腳1連接在輸入側INPUT的火線L上，輸入側INPUT檢測單元的第二腳2連接在輸入側INPUT的火線L上，輸入側INPUT檢測單元的第三腳3連接在控制單元14的第一輸入端IN1；晶體管單元110連接在輸入側INPUT的火線L上，該晶體管單元110包括由有四個二極管組成的IGBT和MOS管，且第一二極管D1的陽極和第四二極管D4的陰極同時連接在輸入側INPUT的火線L上，第一二極管D1的陰極和第二二極管D2的陰極同時連接MOS管的漏極，第二二極管D2的陽極和第三二極管D3的陰極同時連接在繼電器單元111的第一個開關位Relay1，第三二極管D3的陽極和第四二極管D4的陽極同時連接在MOS管的源極，且MOS管的柵極連接控制單元14的第三輸出端OUT3；繼電器單元111的第二開關位Relay2連接在輸入側INPUT的零線N上，且繼電器單元111的控制端連接在控制單元14的第一輸出端OUT1；轉換單元12跨接在輸入側INPUT的零線N和火線L之間，且充電單元120同時與輸入側INPUT和電池單元13相連接，逆變單元121同時與輸出側OUTPUT和電池單元13相連接，同時轉換單元12的控制端連接在控制單元14的第二輸出端OUT2；輸出檢測單元15的第一腳1連接輸出側OUTPUT的火線L上，第二腳2連接在輸出側OUTPUT的零線N上，第三腳3連接在控制單元14的第二輸入端。

實際使用時，電池模式轉換至市電模式：

在電池模式下，當輸入側INPUT檢測單元檢測到市電電壓正常后，將該檢測結果傳送給控制單元14，控制單元14根據該檢測結果發出繼電器單元111閉合信號以使繼電器單元111導通。在繼電器單元111閉合后，控制單元14控制關閉逆變單元121以停止進行逆變，并控制充電單元120開始為電池單元13充電，同時控制單元14控制晶體管單元110導通，以使交流電源依次經過晶體管單元110、繼電器單元111、充電單元120后到達負載，從而實現電池模式至市電模式之間的轉換，且這種模式轉換的轉換時間為晶體管的導通時間，由于晶體管的導通時間為微秒級別，故藉由在UPS模式切換電路1中增加晶體管單元110，從而使得電池模式轉換為市電模式的轉換時間得到縮減。

市電模式向電池模式轉換：

在市電模式下，當輸入側INPUT檢測單元檢測到市電電壓不正常后，將該檢測結果傳送給控制單元14，控制單元14根據該檢測結果發出關閉晶體管單元110信號以使晶體管單元110關閉，從而斷開了交流電源即市電的輸入。當晶體管單元110關閉之后，控制單元14控制逆變器工作以使逆變器將電池單元13的直流電轉換為交流電并輸給負載，同時控制單元14發出斷開繼電器單元111的信號以使繼電器關閉，從而實現將UPS從市電模式轉換為電池模式，且這種模式轉換的轉換時間為斷電偵測時間與晶體管的關閉時間之和，由于晶體管的關閉時間為微秒級別，故藉由在UPS模式切換電路1中增加晶體管單元110，從而使得市電模式轉換為電池模式的轉換時間得到縮減。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。