UPS電源廠家詳解:UPS電源保護電路的保護方法

UPS電源設(shè)備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。UPS電源可以解決電網(wǎng)存在斷電問題，經(jīng)常用在醫(yī)院的精密儀器、金融行業(yè)的服務(wù)器等，保護一些高精尖設(shè)備免受市電質(zhì)量的影響，以及保護正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)安全，故此以服務(wù)器、大型交換機、路由器為核心的網(wǎng)絡(luò)中心要配備UPS更是不言而喻了。今天UPS電源廠家就詳細的介紹一下UPS電源保護電路的保護方法：

1、判定正常狀態(tài)

首先判定在正常狀態(tài)下電路中N1的”CO”與”DO”腳都輸出高電壓，兩個MOSFET都處于導(dǎo)通狀態(tài)，UPS電源 電池可以自由地進行充電和放電，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗很小，通常小于30毫歐，因此其導(dǎo)通電阻對電路的性能影響很小。

此狀態(tài)下保護電路的消耗電流為μA級，通常小于7μA。

2、進行過充電保護

鋰離子UPS電源 電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電的進行，電壓會上升到4.2V轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。

在帶有保護電路的UPS電源 電池中，當(dāng)控制IC檢測到UPS電源 電池電壓達到4.28V時，其”CO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對UPS電源 電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于V2自帶的體二極管VD2的存在，UPS電源 電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。在控制IC檢測到UPS電源 電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由C3決定，通常設(shè)為1秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。

3、再進行過放電保護

UPS電源 電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當(dāng)UPS電源 電池電壓降至2.5V時，其容量已被完全放光，此時如果讓UPS電源 電池繼續(xù)對負載放電，將造成UPS電源 電池的永久性損壞。在UPS電源 電池放電過程中，當(dāng)控制IC檢測到UPS電源 電池電壓低于2.3V時，其”DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?，使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使UPS電源 電池?zé)o法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對UPS電源 電池進行充電。

4、進行過電流保護

由于鋰離子UPS電源 電池的化學(xué)特性，UPS電源 電池生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流最大不能超過2C，當(dāng)UPS電源 電池超過2C電流放電時，將會導(dǎo)致UPS電源 電池的永久性損壞或出現(xiàn)安全問題。

UPS電源 電池在對負載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個MOSFET時，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗，會在其兩端產(chǎn)生一個電壓，該電壓值U=I*RDS*2，RDS為單個MOSFET導(dǎo)通阻抗，控制IC上的“V-”腳對該電壓值進行檢測，若負載因某種原因?qū)е庐惓?，使回路電流增大，?dāng)回路電流大到使U>0.1V時，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護作用。

5、最后進行短路保護

UPS電源 電池在對負載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V時，控制IC則判斷為負載短路，其”DO”腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?，使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路，起到短路保護作用。短路保護的延時時間極短，通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護類似，只是判斷方法不同，保護延時時間也不一樣。除了控制IC外，電路中還有一個重要元件，就是MOSFET，它在電路中起著開關(guān)的作用，由于它直接串接在UPS電源 電池與外部負載之間，因此它的導(dǎo)通阻抗對UPS電源 電池的性能有影響，當(dāng)選用的MOSFET較好時，其導(dǎo)通阻抗很小，UPS電源 電池包的內(nèi)阻就小，帶載能力也強，在放電時其消耗的電能也少。