大中型UPS原理研究大中型UPS逆变器.pdf

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1、1/4 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 1 三相输出混合波的情况(a 电路图b）波形图 变压器初级）图 2三相桥式逆变电路2/4 图 3 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所示。图为电路原理图，图中S1,S2

2、,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 0180 之间变化时,其幅度就在 02E 之间变化。如果输出为单相交流电压，有这样一个“开关对”图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，如图所示。图a）是它的电路图，而b）是线电压。文档编码:

3、CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C

4、4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10

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6、10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4

7、 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F

8、4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文

9、档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O

10、3E9C4O53/4 由图 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0,ub60,ub50,ub2=0,ub4=0,ub3=0,S1，S6，S5 导通，S2，S3，S4 截止。1）变压器初级电流iAB 沿着 ES1 变压器初级绕组AB S6 E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 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

11、：该电压推动的电流iao 沿着 aRL L0路径流动，变压器中能量的一部分消耗在负载电阻上，另一部分储存在负载电感中。文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH1

12、0B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L

13、10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:

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15、4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10

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18、 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O54/4 0,ub30,ub50,ub2=0,ub4=0,ub6=0。由于 S6 截止，iao 要减小，但是iao 不能突变，仍沿着aRLL0 路径流动，负载电感中能量一部分消耗在负载电阻上，另一部分存储在变压器中，电流iAB 也不能突变，它沿着BD3S1A路径流动，将变压器能量消耗在回路电阻上。与上述类似，由于S6 截止，ibo 要减小，但是ibo 不能突变，仍沿着 0LRL b路径流动，因此，电流iCB 也不能突变，它沿着B D3 S5 C路径流动，将

19、变压器能量消耗在回路电阻上。在上述过程中，由于D3 续流，S3 不能导通。由上述可见，3 个导电臂中，2 个晶体管导通，1 个二极管导通。若负载电感 L 比较大，变压器储存能量比较多，维持D3 导通时间长；反之，维持D3 导通时间短。在 t2t3 期间，ub10,ub50,ub60,ub2=0,ub3=0,ub4=0。3个导电臂中，3 个晶体管导通。两相负载均从电源E 获取能量。输出波形 uAB 如图 3 所示。由图看出：变压器初级、次级输出三组互差120 的正弦脉宽调制波。输出 uO 脉冲频率是驱动信号脉冲频率的两倍。逆变器具有3 种工作模式：第 1 种工作模式：3个晶体管导通，二极管不导通

20、；第 2 种工作模式：2 个晶体管导通，1 个二极管导通；第 3 种工作模式：1 个晶体管导通，2 个二极管导通。文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B

21、7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10U4 HH10B7Y10Z2G10 ZG1O3E9C4O5文档编码:CG1F4X2L10

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