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在这篇文章中，我们学习如何制作一个简单的在线不间断电源(UPS)，它可以保证负载的交流市电无缝转移到逆变市电，因为没有笨重的转移开关或继电器。

什么是在线UPS

顾名思义，在线UPS系统会持续在线，不会离线，即使是瞬间，因为UPS逆变器的电池供应是持续连接的，不管市电交流情况。

在此期间，市电交流输入是可用的，它首先转换为直流和降压到电池水平。

这个直流给电池充电，也优先于电池同时供电的逆变器，因为它比电池更高的功率额定。逆变器将这个直流转换回市电交流，为连接的负载供电。

在一个事件，AC市电失败，下降的交流到直流电源被切断，和电池被连续连接在线，现在开始为逆变器无缝供电，没有任何电力中断的负载。

在线UPS和离线UPS的主要区别是，不像离线UPS，在线UPS不依赖机械转换继电器或转换开关用于在交流市电故障期间从交流市电切换到逆变市电(如下所示)。

另一方面，离线UPS系统如下图所示，在无市电交流供电时，依靠机械继电器将UPS切换到逆变模式。

在这些系统中，当市电交流可用时，电源通过一组继电器触点直接供应给负载，电池通过另一组继电器触点保持充电模式。

一旦交流市电故障，相关继电器触点失活并切换电池充电模式切换为逆变模式，和负荷从电网交流到逆变交流。

这意味着在从电网主电源转换到逆变电源时，传输过程往往会有轻微的延迟，尽管只有几毫秒。

这种延迟虽然很小，但对于敏感的电子设备，例如电脑或基于微控制器的系统。

因此,在线UPS系统在从电网交流到逆变交流的转换过程中，在速度和平稳性方面，似乎比离线UPS更高效。

正如上面讨论的，制作一个简单的在线UPS实际上看起来很容易。

为了简单起见，我们将忽略EMI滤波器，也因为我们设计中的逆变器将是一个低频(50 Hz)铁心变压器基于逆变器，和smp是否已经包含内建EMI过滤器进行必要的修正。

我们需要以下材料进行UPS的基本在线设计:

建议的在线UPS电路的各个电路阶段可以从以下细节了解:

1）电池切断电路下面的电路显示了非常重要的电池过充切断电路，围绕一对夫妇运算放大器的阶段。

左侧运放级配置为控制电池过充。运放的引脚3连接到电池正极，用于感应其电压水平。当这个电池电压在引脚#3超过相应的引脚#2齐纳值，运放输出引脚#6变高。

这通过。激活继电器BC547驱动晶体管使继电器触点由N/C切换到N/O，切断对电池的充电电源，防止电池过充。

的反馈磁滞电阻器在销# 6和# 3左运算放大器使继电器为段时间锁,直到电池电压下降到低于阈值的滞后,导致销# 3去低,和相应的销# 6还低,关闭继电器。继电器触点现在切换回N/C，恢复对电池的充电供应。

右侧运算放大器控制电池的过放电限制或电池电量过低的情况。只要这个运放的引脚3电压保持在引脚2参考电平以上(由引脚3预设设置)，运放输出继续保持高电平。

在引脚#6的高输出使附加的MOSFET保持在导通模式，这允许逆变器通过负线开关ON。

即使电池被逆变器负载过度耗尽，运放引脚#3水平下降到引脚#2参考电压以下，导致IC引脚#6走低，这切断MOSFET和逆变器。

与MOSFET相关联的BJT为在线UPS形成电流控制电路，允许电池通过恒定电流水平充电。

R2必须计算来设置电池和逆变器的最大电流控制水平。它可以使用以下公式实现:

R2 = 0.7 /最大电流

2）逆变器电路:在线UPS系统的逆变电路，需要与上述连接电池控制器电路如下所示。

我们选择了基于IC 555的电路为了简单起见，也为了确保足够的功率输出范围。

这个逆变器将保持在线，只要充电器电路和电池保持功能，和电网交流电源是否通过a恰当地输入到系统交流至直流开关电源电路额定14V, 5安培，或根据系统的特定功率评级，这是完全可定制的。

通过逆变器mosfet的栅极的BJT反馈确保逆变器的输出电压永远不会超过安全水平，并以受控的方式馈入。

这就完成了我们简单的在线UPS电路设计，该设计确保了对任何交流负载的持续不间断在线电源，无论输入交流可用性如何，该负载都需要在没有任何中断的情况下正常工作。