浅谈大中型UPS原理-大中型UPS逆变器
来源： 作者： 发布时间：2015-05-29 08:11:07 浏览量：
图4-5脉冲阶梯混合波
充电初期的充电电流IBmax,对于铅酸蓄电池为0.1C,对镍镉蓄电池为0.2C.
图4-6混合波的形成
(a)电路原理图(b)波形图
3.2中型UPS充电电路
这里以梅兰日兰Comet系列UPS充电器为例，其充电电路采用开关型降压斩波器，可自动实现恒流恒压充电(具体电路略)。该充电器由于采用了微处理器监控，它除了具有一般充电器所要求的恒流恒压充电功能外，还具有以下功能：
(1)根据放电电流自动修正放电终止电压;
(2)根据环境温度自动修正浮充电压。
4大中型UPS逆变器
4.1大中型UPS中的逆变控制技术
大、中型UPS逆变器控制电路，除采用三相正弦脉宽调制技术外，波形叠加技术也得到了广泛应用，波形叠加技术有叠加式阶梯波、离散型阶梯波、脉宽阶梯混合波等多种。这里对应用较多的脉宽阶梯混合波作一介绍。
这种逆变器是结合阶梯波的高效率和脉宽调制的低价格而采取的一种折衷方案，由于混合式的逆变频率较低，因而噪声较大。它的体积略大于脉宽调制
图4-7三相输出混合波的情况
(a)电路图(b)波形图(变压器初级)
图4-8三相桥式逆变电路
图4-9三相桥式逆变电路主要波形
式而小于阶梯式，多用于中大容量的UPS.脉宽阶梯混合波的波形如图4-5所示。
图4-6(a)为电路原理图，图中S1,S2,S3,和S4分别组成半桥电路，两个半桥产生相同的调宽波UA和UD,这里取输出电压，Uout=UA-UD
由图4-6(b)可以看出UA和UD均反映出正弦波的规律。
当两组脉冲同相时，
Uout=UA-UD=0
当两组脉冲反相时，
Uout=UA-UD=2E
当UA和UD的相位差在0-180°之间变化时，其幅度就在0光电感器-2E之间变化。如果输出为单相交流电压，有这样一个"开关对"[图4-6(a)的简称]似乎就够了，但在中大功率UPS中多半需要三相输出，在实用中每一个调宽波(UA或UD)都用一个全桥逆变器给出，而三相就需要6个这样的全桥逆变器，如图4-7所示。图4-7(a)是它的电路图，而4-7(b)是线电压(两相电压相差120°时的叠加)。
由图4-7(b)的波形可以看出：正弦波的轮廓很明显，这种电压经变压器滤波后输出正弦波。这种变压器绕制时故意做成有一定的漏感，以便和变压器输出端的电容形成LC滤波器，从而省去了体积庞大的滤波电感，而且输出的正弦波电压失真度很小(小于3%)。这是因为输出变压器初级接成△型，次级接成Y型，这种经△/Y变换的波形，3次及3的倍数次谐波都被抑制了，而5次和7次谐波为零，故不需要多大的滤波器即可。
4.2大中型UPS逆变电路
三相桥式逆变电路是中、大容量UPS逆变器的基本电路，这里以三相桥式逆变电路为例，如图4-8扁平型电感所示，它是由直流电源E,3块两单元晶体管模块S1~S6,输出变压器T组成。市电正常供电时，直流电源E由整流电路提供，市电中断时，直流电源由蓄电池提供。输出变压器初级接成三角形，次级接成星型。
S1~S6的基极b1-b6分别加上正弦脉宽触发信号，其波形如图4-9所示。工作过程如下：
t0~t1期间，ub1>0,ub6>0,ub5>0,ub2=0,ub4=0,ub3=0,S1,S6,S5导通，S2,S3,扁平型电感S4截止。
(1)变压器初级电流iAB沿着E+→S1→变压器初级绕组AB→S6→E一体电感器-路径流动。由于S1,S6导通，故变压器初级绕组AB两端电压为：
图4-10梅兰日兰公司的EPS2000UPS的静态开关控制框图
电源能量转移到变压器，变压器次级绕组ao感应出电压为：
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