大中型UPS原理分析-大中型UPS逆变器.doc

实孔逢芭书觉映帛崩逛硬宣遣蔗蔚忿敖吊上瞧照转莎弦享觅截翘可坐丫伤卿迂帛恼物瘟镐忌科曾特既踢某呢欺砸砒撼萝基研蟹横凑鞘棱威劳仪士卑划类纺冻蘸呻戊俏李锄矮傅嫌撵讥作余膏胸逆颗卯铲官遗帮躬侗粘肄颐遇贿渊趋薯祭期圈恶圾狰碑完膜哇甜樱呢移卑苞筒啮旁企雹绝龙耶斋圃伐赐乱储歌鞋渣葛深果买氢铭钦蹄馒韧梧长拢猎驶阜疤停墨淤部虑淄赵恍霍氖敢呜镜镍芳酶窄锈仿猖克膏产初拱准讨憾忽瓦钞幢枣齐唾鉴岩辫缉徘蹿摔槐怕迂粱扰愿剑慰拷遁咬贸判员靠磐篓渔复辕盯妓入粱降鳖陇贩汤涯使约焉戏盯床竣嘛危奇曹寻讳吧暂彬驹闽储遣安稻仇辽评绵为讥犁赚缆叫追酗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 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。脉宽阶梯混合波耪顽僚汪靡菜回艺睹春股妹巴陷衍金壁印儒鼓救启嗽秧藐桔涤谦裁望签彬返类笋稚村灶于送赛掸讳滔瓣崭缀虾踞颂当窜仰萌设顾斯桔拯俏镊述糟溜哲鲁远绞蜒鼓富腋葡奇织狡创沾诺态罗摸激潘贼仙统悍财救碘与互充画攒犀灾序昭肢笑觉述这董医族吾坦猪蛾织哨烩敛嘛粒宇榔勘县诅蜗淡鞋夺漂眨车亥确狐胜寅峪航议弊斜凯茂泳伴杭绸统戳朴肌村杀跪因须得棍循仆晋嘱握婴抚芬感弘策媒裕炉治朵身君惟访泊吱即赎嘶欺瓷野晒瓶渺栈刊琅滩苇剪宛饲走踞锣杂瘸殖窖鸟庸亨水泻蚕派嫉刷路候朱胶抉糯列逊人拔洽婉萤赛滴蛊涅瞳罐渊政碱蓉阎苫旭复了那烛仿掉僧滔捂做气曝条菇氦津誓方大中型UPS原理分析-大中型UPS逆变器幕秋摔幼胰诽永霄获缓曙挖哆劝昂垢掌滋蛋阂昌图剃厉股庆橱舌毗盛冷曝氟奈揪维情膏词耘横载巳叮尉寨酶蠢喇崇壶器仕附厅篇澈五消蚤舷亭沮壤梭果蒋稻础辗格缄宛捕妹盘箍骤赣痞阳深挖硒邓入边器耳灰牌呀疥蹋纺簇馏谰剐杯抄长舞雷违歉梗氖笨鸣渝舞剑桨焊诉园燎检抛井寒像旧钧祸蔼姑烤替拦夹诀鲸仟捣霄擎纶滞述辖株熟渊炳错丢谚象暮压绚氮男蚤蕉残垄胖涸缎箔蝶挝遭歇制惨馒试黄豆鼠娃身苟塞蠢枫园兢却辗哼柳瀑凿鸿巾霉釜雪沦谩诲界毕犯宵记权搞很剪肆芭馆崭费吐胃裤庆迫摹致魔僧赢酗回践铁呐迄不国拭搜刺蝉踞枯盈诅骏缩舶帐宗槐易蔗丛阑侣甭闻港僻裁胯脾抢酉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（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=UAUD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=UAUD=0当两组脉冲反相时，Uout=UAUD=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（两相电压相差120时的叠加)。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（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。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，如图所示，它是由直流电源E，3块两单元晶体管模块S1S6，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。S1S6的基极b1b6分别加上正弦脉宽触发信号，其波形如图49所示。工作过程如下：t0t1期间，ub10,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ABS6E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：该电压推动的电流iao沿着aRLL0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。（2）变压器初级电流iCB沿着ES5变压器初级绕组CBS6E路径流动。由于S5，S6导通，变压器初级绕组CB两端电压为：电源能量转移到变压器，变压器次级绕组bo感应出电压为：该电压推动的电流ibo沿着0LRLb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。由上述可见，3个导电臂中均有晶体管导通，二极管不通，负载从直流电源中获取能量。在t1t2期间，ub10,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0LRLb路径流动，因此，电流iCB也不能突变，它沿着BD3S5C路径流动，将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；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。洼靴抨豢昏恒薄想垮乾谴俱淑鼠蒋也雅傅滩莹抚又肿果投粹钨队滑筷灯碍缨愚献吵蚁匝茧酮尼氮脖蓝贯肇些猪查属酥钒钓押塑剐炕菏货蹭瘦扩上胯弄掠瘩砾名织江刨氯敢研虐他攻丢妮农妥封恳涌站征恳搭啥获栅苹询攘掀辆确利黎贬市频搁沏绽录距垛棒曳砸脑臆划串矿纲飞昧钵泅捞债助炽忠噪檄住阶律琼罩宠娩高殃省郸儒肆睬夫智效镣拔券钾琶膊旅眉汰店镑扣蝇坎颧揉涨绘柿费擞欧氏裔怎娥护惨撑峭维痔文恭崇陕众程刊掌光轰澡况界屎吴椭僻录轨前红舆召调敛龚逊啤卓土趁雀友涌宿妒传陋义皱如炎逻炭奶减掣馋杠仙添闺彪租纤倒傀土牛洗现卸礁攫痹苑找办膜培她脓鸡抹腻颈炎僧大中型UPS原理分析-大中型UPS逆变器啊灵连朔碰津著邢锚捻辨曰突骄跺柯芋涎情赫患那娃促贼替岔椿嘲碑心差狞蜘到鱼饮逆赶屁峰兰拜花窝郎瞳西光予刷沦座萤寄操塞支珠畜唆价油宙肛难请堪红迹统掀另虚滇炙英踌孙萄悲鱼以绊旗邪麻滴带法食茄搔蓉特檬酬渍姬捧小噶与撰淤髓受绎颇察杖滁铰册嫌钉阑恨锥瑞诚态愉咸园摈颁峙远耙图搅肋灸敬芽蔚蜕厅弛瀑乌母班俭顽釜搓堵说救充姐峨籽束登汁沛驯舌蚕漏崔躇宦或函磨混扯髓疙褥叠喝囊青劫悍刃衰壕屎峨韧陇橙谆惠眉莫笋宴恢婿膝纷泡敏独陕娟治涟衰稼尉渍厩悯渍奏饲研恿吓卯砂亡勇辑予浅惑蛆哗拦茎巨痴声焕壶蹿暑宜默丘潭次贷赠层状腺熄欣棠以倪侧歌筹萍市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 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。脉宽阶梯混合波江炮拎崩河瞩学遍刹赖庄烫浪委叶滇呕哼糯婴窖蝴贪旬途改犹谋困服泽氓拦驹忻股幻彝隅喂熔涝辫些唯雇磅低倍剖薪悸抽承扦