不间断电源设计_毕业设计1 精品
不间断电源方案
不间断电源方案在现代社会中,电力的稳定供应对各个领域的正常运行至关重要。
然而,在电力网络出现故障或停电的情况下,各种设备和系统都会受到不同程度的影响。
为了解决这一问题,不间断电源(Uninterruptible Power Supply,简称UPS)方案被广泛采用。
一、不间断电源的基本原理不间断电源是一种具备蓄电池作为备用电源的装置,能够在电力中断时提供稳定的电力供应。
其基本原理是将交流电源转换为直流电源,并将其用于供电,同时将多余的电能存储在蓄电池中,以备不时之需。
二、不间断电源的应用领域1. 信息技术领域:数据中心、服务器机房、网络通信设备等对电力供应要求非常高,不间断电源的方案应用广泛。
在这些场所中,UPS能够保证设备的正常运行,并在电力中断时提供足够的时间进行备份和关闭。
2. 医疗领域:医院、诊所等医疗机构需要时刻保持电力供应,以确保医疗设备的正常使用。
不间断电源的方案可提供医疗设备所需的电力,并在电力中断时保障病人的生命安全。
3. 工业自动化领域:工厂、生产线等工业场所对电力的连续供应要求较高。
通过应用不间断电源方案,可以避免因电力中断导致的设备故障和生产中断,提高生产效率和产品质量。
4. 交通运输领域:机场、火车站、地铁等交通枢纽需要保持电力供应,以保证公共交通工具和设备的正常运行。
UPS方案可以提供连续的电力,确保交通运输系统的正常运转。
三、不间断电源方案的分类和特点1. 离线式UPS方案:离线式UPS在市场上应用最为广泛。
其特点是当电力供应正常时,电能直接供给负载;当电力中断时,UPS通过内部逆变电路将蓄电池能量转换为交流电以供负载使用。
该方案成本低、效率不高,适用于对高品质电力不敏感的场所。
2. 在线式UPS方案:在线式UPS在电力供应正常时,交流电能首先经过整流变为直流电,再由逆变器将直流电转换为供给负载的交流电。
在电力中断时,负载直接从蓄电池或逆变器输出,并不受电力供应状态影响。
ups设计方案
UPS设计方案1. 引言不间断电源(UPS)是一种电力设备,能够在电网断电时提供可靠的备用电力。
它在许多应用场合,尤其是对于关键设备的可靠供电至关重要。
本文将介绍一种UPS设计方案,旨在提供可靠的备用电力,并确保设备在电网断电时正常运行。
2. 设计需求在设计UPS方案前,首先需要明确设计需求以确保满足用户期望。
以下为设计UPS方案的主要需求:1.提供可靠的备用电力,以确保设备在电网断电时不会中断供电。
2.快速切换时间,以确保设备在电网断电时,能够即刻切换到备用电源。
3.高效能输出,以确保UPS设备能够提供足够的电力满足设备需求。
4.可扩展性和可靠性,以便能够适应不同规模和需求的应用场景。
3. 设计方案基于上述设计需求,我们提出以下设计方案来满足用户的期望:3.1 UPS类型选择根据用户的需求和应用场景,我们选择线交互式UPS作为设计方案。
线交互式UPS具有较低的成本和较高的效率,非常适合中小型企业和家庭用户使用。
3.2 主要组件选择3.2.1 电池在UPS中,电池是最关键的组件之一,它负责在电网断电时提供备用电力。
我们选择高容量、低自放电率和长寿命的铅酸电池作为备用电源。
3.2.2 逆变器和稳压器逆变器和稳压器是UPS的核心组件,它们负责将电池直流电转换为交流电并保持稳定的电压输出。
我们选择高效率、高性能的逆变器和稳压器以确保UPS能够提供可靠的备用电力。
3.2.3 控制器控制器是UPS的关键组件之一,它负责监测电网状态、电池电量和设备负载等信息,并根据需要调整UPS运行状态。
我们选择可靠、智能化的控制器,以确保UPS能够快速、准确地响应电网断电事件。
3.3 系统工作原理UPS工作原理如下:1.在正常供电情况下,UPS将交流电直接传输到设备。
2.当电网断电时,控制器会立即启动UPS系统,并将电池的直流电转换为交流电,并输出给设备。
3.当电网恢复供电时,控制器将自动切换回电网供电模式,同时开始充电电池。
一种不间断电源的设计方案
一种不间断电源的设计方案一、设计目标与需求我们的设计目标是打造一款高效、可靠、稳定且成本适中的不间断电源系统,以满足以下需求:1、能够在市电中断后立即为负载提供电力,切换时间小于 10 毫秒,确保敏感设备不受停电影响。
2、输出电压稳定,波动范围在±5%以内,频率稳定在 50Hz ± 05Hz。
3、具备一定的过载能力,能在短时间内承受 120%的额定负载。
4、电池续航时间根据实际应用场景,可在 1 小时至数小时之间选择。
5、易于安装、维护和操作,具有良好的人机交互界面。
二、系统组成该不间断电源系统主要由以下几个部分组成:1、市电输入模块用于接收市电,并对其进行滤波、整流等处理,为后续电路提供稳定的直流电源。
2、逆变模块将直流电转换为交流电,输出给负载。
逆变模块采用先进的脉宽调制(PWM)技术,以实现高精度的电压和频率控制。
3、电池组作为备用电源,在市电中断时为系统供电。
电池组的容量和类型根据负载需求和续航时间进行选择,常见的有铅酸电池和锂离子电池。
4、充电模块用于对电池组进行充电管理,确保电池组始终处于良好的充电状态,延长电池寿命。
5、控制模块作为系统的核心,负责监测市电状态、控制逆变模块的工作、管理电池充电以及与用户进行交互。
控制模块通常采用高性能的微控制器或数字信号处理器(DSP)。
6、人机交互界面包括显示屏、指示灯和操作按键,用于显示系统状态、参数设置和故障报警等信息。
三、电路设计1、市电输入与整流电路市电首先经过滤波电路,去除电网中的杂波和干扰。
然后通过整流桥将交流电转换为直流电。
为了提高电源质量,还可以在整流后加入功率因数校正(PFC)电路,提高输入功率因数,减少对电网的谐波污染。
2、逆变电路逆变电路采用全桥拓扑结构,由四个功率开关管组成。
通过控制开关管的导通和关断时间,实现直流电到交流电的转换。
为了提高输出电压的稳定性和精度,采用闭环控制策略,实时监测输出电压和频率,并根据反馈信号调整开关管的驱动信号。
单相在线式不间断电源的设计方案
单相在线式不间断电源的设计方案引言:随着科技的发展和人们对电力供应可靠性的要求越来越高,不间断电源(Uninterruptible Power Supply,简称UPS)在现代生活中扮演着重要的角色。
单相在线式不间断电源是一种常见的UPS类型,它能够在电网电源中断时提供稳定的交流电源输出,保障电气设备的正常运行。
本文将针对单相在线式不间断电源的设计方案进行详细介绍。
一、设计目标:在进行单相在线式不间断电源的设计时,需要明确设计目标。
通常的设计目标包括:输出电压稳定性高、响应时间短、转换效率高、体积小巧、成本低廉等。
二、基本原理:单相在线式不间断电源的基本原理是将输入交流电源转换为直流电源,然后再将直流电源转换为输出交流电源。
其主要由输入滤波器、整流器、电池组、逆变器和输出滤波器等部分组成。
1. 输入滤波器:输入滤波器用于滤除输入电源中的高频噪声和干扰,保证后续电路的正常工作。
2. 整流器:整流器将输入的交流电源转换为直流电源,并通过充电电路为电池组充电。
整流器的设计应考虑到转换效率和功率因数的问题。
3. 电池组:电池组是单相在线式不间断电源的重要组成部分,它能够在电网电源中断时提供稳定的电力输出。
电池组的选择应考虑到容量、工作温度范围和寿命等因素。
4. 逆变器:逆变器将直流电源转换为输出的交流电源,保证输出电压的稳定性和波形质量。
逆变器的设计应考虑到转换效率和输出电压稳定性等因素。
5. 输出滤波器:输出滤波器用于滤除逆变器输出的高频噪声和干扰,保证输出电源的质量。
三、具体设计方案:基于以上基本原理,下面给出一种单相在线式不间断电源的具体设计方案。
1. 输入滤波器:采用LC滤波器结构,通过合理的选取电感和电容参数,实现对输入电源的滤波和干扰抑制。
2. 整流器:采用交流整流桥式整流电路,通过控制整流桥的导通和截止,将交流电源转换为直流电源。
为了提高转换效率,可以采用功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)技术。
不间断电源毕业设计
不间断电源毕业设计不间断电源毕业设计近年来,随着电子设备的普及和依赖程度的提高,不间断电源(UPS)在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是家庭、办公室还是工业领域,UPS都是确保电力供应稳定的关键设备。
因此,设计一款高效可靠的不间断电源系统成为了许多电子工程学生的毕业设计课题。
首先,我们需要了解不间断电源的基本原理和功能。
不间断电源是一种电力设备,可以在电网供电中断时提供稳定的电力输出。
它主要由电池组、逆变器和充电器组成。
当电网供电正常时,充电器会将电能转化为电池储存起来。
而当电网供电中断时,逆变器会将电池储存的直流电能转化为交流电能,以供给设备使用。
这样一来,不间断电源就能够保证设备在电网故障时继续运行,避免数据丢失和设备损坏。
在进行不间断电源毕业设计时,我们需要考虑以下几个关键因素。
首先是功率需求。
不同的设备对电力需求不同,因此我们需要根据实际情况确定所设计的不间断电源的功率输出。
其次是电池容量和充电时间。
电池容量决定了UPS能够提供多长时间的备用电力,而充电时间则决定了电池能够在电网供电恢复后重新充满的时间。
此外,还需要考虑逆变器的效率和稳定性,以确保UPS在工作时能够提供稳定的电力输出,并尽量减少能量损耗。
在设计不间断电源时,我们还可以考虑一些创新的功能和特性。
例如,可以添加智能监控系统,用于实时监测UPS的工作状态和电池容量,提醒用户及时更换电池或维修设备。
此外,还可以加入电池热管理系统,用于控制电池的温度,以延长电池的使用寿命。
另外,还可以考虑添加多个输出接口,以满足不同设备的需求,提高UPS的适用性。
在实际的不间断电源毕业设计中,我们可以选择使用现有的电源模块和控制芯片,以简化设计流程。
同时,我们还需要进行大量的实验和测试,以验证设计的可行性和稳定性。
此外,还需要进行成本分析,以确保设计的不间断电源既满足要求,又具有经济性。
总之,不间断电源毕业设计是一个既有挑战性又有实用性的课题。
UPS不间断电源毕业设计
摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展,国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行,就离不开UPS不间断电源,这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理,本文以提高UPS的可靠性为基本点,从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS主电源装置由整流/充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入;逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出;静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源,逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换;维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。
基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向,本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展,利用微机作为控制核心,研究和开发大功率(10kVA以上)在线式智能UPS不间断电源。
关键词:不间断电源微机控制电力电子技术智能化ABSTRACTWith the development of the computer technology, the network technology, communication technology, in all the fields of the national economy, national defense and war industry, government ministries, they must depend on UPS (Uninterruptible Power System)By the principle of UPS, this paper considers the design scheme from its structure and format for increasing its reliability. The main power device is made up of rectifier, charger, inverter, static bypass, maintenance bypass. Rectifier and charger (including storage battery) offer the energy input of UPS when it is online. Inverter offers the CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) AC output when UPS is online. Static bypass offers online bypass power supply when rectifier, charger, or inverter results in faults, and the switching between inverter and static bypass is not interruptible. Maintenance bypass offers bypass power supply when UPS needs repairing or Maintaining.Based on the development trend of higher frequency, modularization, digitalization, and greenness for power technology, this paper is relevant to the recent development of modem power electronics technology and information processing technology, and has studied the above middle capacity (Above10KVA) online intelligent UPS, using microprocessor as core control.Keywords: UPS Control by microprocessorPower Electronics Technology Intelligent目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展 (1)1.1.1 UPS的发展历程 (1)1.1.2 UPS的发展前景 (3)1.2 本课题研究的目的和意义 (4)1.3 本课题的任务和要求 (5)1.3.1 本课题的任务 (5)1.3.2 本课题的要求 (5)第二章系统整体设计方案 (7)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (7)2.1.1 负载间断供电的原因 (7)2.1.2 不间断供电的原理 (7)2.2 系统整体设计原理框图 (9)2.3 整流/充电器设计方案 (9)2.4 逆变器设计方案 (10)2.5 旁路电源设计方案 (11)第三章整流/充电器的设计 (12)3.1 整流/充电器主回路设计 (12)3.1.1 整流变压器的设计 (13)3.1.2 直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计 (14)3.1.3 主回路电路 (15)3.2 整流/充电器控制设计 (16)3.2.1 微处理器与16位单片机 (16)3.2.2 整流/充电器的微机控制系统 (18)3.2.3 整流/充电器的控制软件设计 (23)第四章逆变器的设计 (24)4.1 PWM逆变器的原理 (24)4.1.1 逆变电路及其控制方式 (24)4.1.2 PWM逆变器的基本原理及PWM波的生成方法 (26)4.2 UPS逆变器主回路设计 (29)4.2.1 PWM型三相桥式IGBT逆变电路 (29)4.2.2 逆变器输出变压器和静态开关 (33)4.2.3 逆变器主回路电路 (33)4.3 UPS逆变器控制电路设计 (34)4.4 UPS逆变器控制软件设计 (37)第五章 UPS旁路电源设计 (44)5.1 静态旁路的基本原理 (44)5.2 切换与控制技术 (44)5.3 UPS静态旁路主电路 (46)5.4 维修旁路 (47)第六章 UPS系统抗干扰设计 (48)6.1 干扰源 (48)6.2 干扰对UPS电源的影响 (48)6.3 EMC与抗干扰设计 (49)6.3.1 EMC简介 (49)6.3.2 抗干扰的方法 (50)6.3.3 UPS电源抗干扰措施 (50)结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附:大功率UPS供电系统原理框图及各部分设计方案图第一章概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
不间断电源设计课程设计
不间断电源设计课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握不间断电源的设计原理和实现方法,培养学生的创新意识和实践能力。
具体目标如下:1.知识目标:使学生了解不间断电源的定义、分类和性能指标;掌握不间断电源的设计原理和关键技术;了解不间断电源在现代社会中的重要作用。
2.技能目标:培养学生运用所学知识分析和解决不间断电源设计中存在的问题;能够独立完成不间断电源的系统设计和调试。
3.情感态度价值观目标:培养学生对新能源技术的兴趣和责任感,增强环保意识,认识到不间断电源在保障国家安全、促进经济发展和保护环境方面的意义。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.不间断电源的基本概念:介绍不间断电源的定义、分类和性能指标,使学生了解不间断电源在现代社会中的重要作用。
2.不间断电源的设计原理:讲解不间断电源的设计原理,包括电池选型、充电电路、控制策略等,帮助学生掌握不间断电源的关键技术。
3.不间断电源的系统组成:介绍不间断电源的系统组成,包括电池、充电器、控制器、负载等,让学生了解不间断电源各部分的作用和相互关系。
4.不间断电源的工程应用:分析不间断电源在实际工程应用中的案例,使学生能够将所学知识应用于实际问题。
5.不间断电源的调试与维护:讲解不间断电源的调试与维护方法,培养学生具备实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:通过讲解不间断电源的基本概念、设计原理和系统组成,使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法:分析不间断电源在实际工程应用中的案例,让学生了解不间断电源的实际应用场景。
3.实验法:安排实验课程,让学生动手操作,培养实际操作能力和创新能力。
4.讨论法:学生进行分组讨论,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的理论知识。
单相在线式不间断电源的设计方案
单相在线式不间断电源的设计方案单相在线式不间断电源(UPS)是一种常见的电源设备,它可以为电子设备提供稳定的电力供应,在电网供电中断或电压波动时起到保护作用。
本文将从设计方案的角度出发,介绍单相在线式不间断电源的工作原理、主要构成和设计要点。
一、工作原理单相在线式不间断电源采用了双变换器拓扑结构,主要由输入变压器、整流器、逆变器和电池组等组成。
其工作原理如下:1. 当电网供电正常时,输入变压器将电网电压调整为适合整流器的电压,并将电能传输给整流器。
整流器将交流电转换为直流电,并通过电池组为逆变器提供直流电源。
2. 逆变器将直流电转换为交流电,并通过输出变压器将电能传输给负载设备。
3. 同时,逆变器还会将一部分电能通过电池组充电,以备电网断电时使用。
二、主要构成1. 输入变压器:将电网电压变换为适合整流器的电压。
2. 整流器:将交流电转换为直流电,并为逆变器提供直流电源。
3. 逆变器:将直流电转换为交流电,并为负载设备提供稳定的电力供应。
4. 输出变压器:将逆变器输出的电能变换为适合负载设备的电压。
5. 电池组:为逆变器提供直流电源,并在电网断电时为负载设备提供持续的电力供应。
三、设计要点1. 输出功率容量选择:根据负载设备的功率需求确定UPS的输出功率容量,以确保UPS能够稳定供电。
2. 电池容量选择:根据负载设备的工作时间要求和电网恢复时间确定电池容量,以保证UPS在电网断电时能够持续供电。
3. 逆变器输出电压稳定性:逆变器输出电压的稳定性对负载设备的正常工作至关重要,设计时要考虑逆变器的控制策略和电路设计,以保证输出电压的稳定性。
4. 整流器效率和功率因数:整流器的效率和功率因数直接影响UPS 的能耗和对电网的影响,设计时要选择高效率和高功率因数的整流器,以减少能耗和对电网的污染。
5. 保护功能设计:UPS在工作过程中需要具备过载保护、短路保护、过压保护、欠压保护等功能,设计时要考虑这些保护功能的实现方式和逻辑。
一种不间断电源的设计方案
一种不间断电源的设计方案在现代生活中,用电的需求越来越高,特别是对于一些重要的设备电力供应更是不能有任何差错。
为了避免因电力短缺或停电造成的损失,越来越多的企业和个人开始关注不间断电源(UPS)设备的重要性。
UPS的作用是为电力系统提供短时间的备用电力,以保证设备在断电的情况下依然可以正常运行。
本文将要介绍一种不间断电源的设计方案。
一、方案背景和目标公司A的服务器机房的UPS系统使用寿命已经过期,存在比较大的安全隐患。
原先的UPS系统只能为服务器提供短暂的备用电源,不能满足当今高功率设备使用的需求。
公司A因此考虑替换新的UPS系统,使得能够充分满足服务器工作要求,在断电时可为服务器提供稳定的电力支持,并且具有较长的电力存储时间。
二、方案实现1. 选择适合的UPS类型UPS可以分为三种,即线交互式式、在线式和双变量式。
其中,在线式UPS能够减少掉电的时间,而且可以提供更干净稳定的电力输出,所以在需要用电质量更高的设备使用时用在线式UPS更为合适。
与此同时,由于在线式UPS需要消耗额外的电力,所以设备所需电力的大小需与在线式UPS的功率要求匹配。
2. 引入纯铜变压器纯铜变压器的导电性能可以提高UPS的转换效率,使得UPS在导电时的丢电量减少。
并且,纯铜变压器方法的电阻对于制造和维修的成本比较低,这也是很多UPS厂商使用纯铜变压器的原因之一。
3. 增加低内阻的电池新的UPS系统采用低内阻的电池来提供电力储存和支持。
这样,UPS可以在掉电后继续提供电力供应,同时充电速度也会得到提升4. 安装UPS 系统在安装UPS的时候,第一步是先检查UPS与服务器之间的高能耗设备峰值需求。
然后选用合适的线路保护电器,并将UPS与低压变压器连接。
然后安装电池组并保证在电池组相应的位置上使用导线条路线。
最后,启动UPS。
三、方案优点1. 可以更好地满足高功耗设备的电力需求,防止服务器等设备因掉电停止运行,避免损失。
2. 在线式UPS比线交互式UPS更为稳定,并能够减少时间的掉电,使得UPS系统在断电时能够继续保持电力供应。
pus不间断电源 --本科毕业设计
.3.3 毕业设计(论文)说明书摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展,国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行,就离不开UPS不间断电源,这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理,本文以提高UPS的可靠性为基本点,从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS主电源装置由整流/ 充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入;逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出;静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源,逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换;维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。
基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向,本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展,利用微机作为控制核心,研究和开发大功率(10kVA 以上)在线式智能UPS不间断电源。
关键词:不间断电源微机控制电力电子技术智能化IABSTRACTWith the development of the computer technology, the network technology, communication technology, in all the fields of the national economy, national defense and war industry, government ministries, they must depend on UPS (Uninterruptible Power System)By the principle of UPS, this paper considers the design scheme from its structure and format for increasing its reliability. The main power device is made up of rectifier, charger, inverter, static bypass, maintenance bypass. Rectifier and charger (including storage battery) offer the energy input of UPS when it is online. Inverter offers the CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) AC output when UPS is online. Static bypass offers online bypass power supply when rectifier, charger, or inverter results in faults, and the switching between inverter and static bypass is not interruptible. Maintenance bypass offers bypass power supply when UPS needs repairing or Maintaining. Based on the development trend of higher frequency, modularization, digitalization, and greenness for power technology, this paper is relevant to the recent development of modem power electronics technology and information processing technology, and has studied the above middle capacity (Above 10KVA) online intelligent UPS, using microprocessor as core control.Keywords: UPS Control by microprocessorPower Electronics Technology IntelligentII目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展 (1)1.1.1 UPS的发展历程 (1)1.1.2 UPS的发展前景 (3)1.2 本课题研究的目的和意义 (4)1.3 本课题的任务和要求 (5)1.3.1 本课题的任务 (5)1.3.2 本课题的要求 (5)第二章系统整体设计方案 (7)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (7)2.1.1 负载间断供电的原因 (7)2.1.2 不间断供电的原理 (7)2.2 系统整体设计原理框图 (9)2.3 整流/充电器设计方案 (9)2.4 逆变器设计方案 (10)2.5 旁路电源设计方案 (11)第三章整流/充电器的设计 (12)3.1 整流/充电器主回路设计 (12)3.1.1 整流变压器的设计 (13)3.1.2 直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计 (14)3.1.3 主回路电路 (15)3.2 整流/充电器控制设计 (16)3.2.1 微处理器与16位单片机 (16)3.2.2 整流/充电器的微机控制系统 (18)3.2.3 整流/充电器的控制软件设计 (23)第四章逆变器的设计 (24)4.1 PWM逆变器的原理 (24)I******毕业设计(论文)说明书4.1.1 逆变电路及其控制方式 (24)4.1.2 PWM逆变器的基本原理及PWM波的生成方法 (26)4.2 UPS逆变器主回路设计................................................29 4.2.1 PWM型三相桥式IGBT逆变电路 (29)4.2.2 逆变器输出变压器和静态开关 (33)4.2.3 逆变器主回路电路.............................................33 4.3 UPS逆变器控制电路设计 (34)4.4 UPS逆变器控制软件设计 (37)第五章 UPS旁路电源设计 (44)5.1 静态旁路的基本原理 (44)5.2 切换与控制技术 (44)5.3 UPS静态旁路主电路 (46)5.4 维修旁路 (47)第六章 UPS系统抗干扰设计 (48)6.1 干扰源 (48)6.2 干扰对UPS电源的影响 (48)6.3 EMC与抗干扰设计 (49)6.3.1 EMC简介......................................................... 49 6.3.2 抗干扰的方法 (50)6.3.3 UPS电源抗干扰措施 (50)结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附:大功率UPS供电系统原理框图及各部分设计方案图II******毕业设计(论文)说明书第一章概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
ups设计方案
ups设计方案UPS设计方案1. 概述UPS(不间断电源)是一种用于提供电力供应连续性的设备,它能在主电源故障时提供临时电力,以维持关键设备的正常运行。
本文档将介绍一个基本的UPS设计方案,以满足小型办公室或家庭使用的需求。
2. 功能要求该UPS设计方案需要满足以下功能要求:1. 提供电力供应连续性:在主电源故障时,UPS能够立即切换到备用电池供电,以保证设备继续供电。
2. 自动切换:UPS需要能够自动检测主电源故障,并在故障发生时自动切换到备用电池模式。
3. 电池充电:UPS需要自动监测备用电池电量,并在主电源恢复时自动开始充电。
4. 电压稳定:UPS需要提供稳定的输出电压,以保护设备免受电压波动的影响。
5. 过载保护:UPS需要具备过载保护功能,以防止过高的负载对其造成损坏。
3. 设备设计和原理该UPS设计方案包括以下关键组件和原理:3.1 主电源输入主电源输入负责将来自电网的交流电转换为UPS系统可用的直流电。
可以使用AC/DC 变压器来完成这个转换过程,并提供给UPS系统所需的电能。
3.2 电池组电池组是UPS系统的重要组成部分,用于存储备用电力。
一般采用密封式铅酸或锂离子电池,其容量和数量需根据设备负载需求进行选择。
UPS系统需要监测电池组的电量并提供充电功能。
3.3 逆变器逆变器将直流电能转换为UPS系统所需的交流电能。
在主电源故障时,逆变器会自动切换为备用电池供电模式,并提供稳定的交流电输出。
3.4 控制系统控制系统是UPS设计中的关键组件,负责检测主电源状态、监测电池组电量、控制切换以及调节输出电压等功能。
可使用微控制器或嵌入式系统来实现控制逻辑。
3.5 过载保护为了保护UPS系统和连接的设备免受过载的损害,需要在设计中加入过载保护机制。
这可以通过使用保险丝或过载保护电路来实现。
4. UPS系统性能指标设计的UPS系统应满足以下性能指标:1. 输出电压范围:UPS系统应能够提供稳定的输出电压范围,通常在标准的电力线范围内(如220V±10%)。
UPS不间断电源设计—课程设计
摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展 国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行 就离不开UPS不间断电源 这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理 本文以提高UPS的可靠性为基本点 从UPS电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS 主电源装置由整流/充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入 逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出 静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源 逆变器供电和静态旁供电之间可实现不间断供电切换目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展历程 (1)1.2 UPS发展的前景 (1)第二章系统整体设计方案 (2)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (2)2.2 UPS总结构框图 (3)第三章单元电路设计 (4)3.1 降压并滤波 (5)3.2 整流电路 (5)3.3 稳压电路给蓄电池充电 (6)3.4 逆变器及逆变电路 (6)3.5 斩波电路信号的产生 (8)3.6 变压器变压并滤波输出 (9)3.7 UPS切换开关 (9)第四章总体电路图 (10)第五章结论 (11)第六章致谢 (12)第七章参考文献 (12)概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
对于一些特殊位置的重要设备,人们不但关心其供电电源本身的性能指标,更注重供电电源的质量,即供电的稳定性和不间断性。
因为这些设备的电源一旦出现不稳定或者消失,就将造成非常大的损失,甚至无可挽回的损失。
所幸的是不间断电源UPS(Uninterruptible Power System)的出现为解决这个问题提供了广阔的前景1. UPS的发展历程:最初的UPS是由旋转电动机供应能量的动态UPS,即不间断是靠动能维持。
随着社会技术的提高,于是出现了静态UPS,它的主电路和控制电路均采用半导体器件,它也是目前绝大多数概念中的UPS。
毕业设计220V100KW太阳能不间断电源的研究
目录摘要 (2)前言 (3)1光伏发电的意义及发展 (4)1.1课题研究的背景及意义 (4)1.2光伏发电在国内外的研究现状 (6)2光伏发电系统 (8)2.1光伏发电系统的基本组成 (8)2.2光伏电池的特性 (9)2.3光伏阵列最大功率跟踪的研究 (11)2.4 DC/DC变换电路实现MPPT的原理 (16)2.5光伏发电系统的仿真及计算 (17)3蓄电池 (19)3.1蓄电池的原理及计算 (19)4逆变器 (20)4.1 逆变器的基本工作原理 (20)4.2 逆变器的设计及仿真 (20)5太阳能与市电不间断电源系统 (24)5.1 不间断电源系统原理及介绍 (24)5.2 太阳能与市电不间断电源系统的设计 (26)5.3 控制系统的设计 (28)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)220V/100KW太阳能发电与市电不间断电源的研究学生:蒋思玮指导教师:陈刚(三峡大学电气与新能源学院)摘要:进入21世纪,人类对能源的需求越来越多,新能源开发是解决能源问题的根本途径。
作为新能源应用热点之一的太阳能光伏发电将会逐渐成为市场的主导。
然而目前光伏发电系统还不是很成熟,受光照条件等限制导致其还不足以成为大型用户的主要的电能来源。
本文主要研究独立光伏发电系统与市电的结合。
独立光伏发电系统主要包括了光伏电池、DC/DC模块、蓄电池组和DC/AC模块(逆变器)四个组成部分,本文主要利用MATLAB/Simulink软件进行建模、仿真。
市电的智能切换部分则利用AT89C51单片机进行控制,将太阳能与市电有机的结合起来,避开光伏发电目前的缺点,为人们更好的利用太阳能打下了基础。
关键词:光伏发电系统;MPPT;MATLAB/Simulink;逆变器;AT89C51;不间断电源Study of 220V/100KW solar power and commercial power uninterruptible power supplyStudent: Jiang SiweiTeacher: Chen Gang(China Three Gorges University College of electrical and new energy)Abstract:In 21th century, more energy is needed all around. The development of new energy is the fundamental way to solve the energy problem. Solar energy now become the hot spots of the new energy application, and it will gradually become the market leading. But, it is still not mature. Affected by the light condition, it is not enough to become the main power to large customers.This paper mainly studies on the combination of solar energy and traditional electric supply. Solar energy system includes solar cells, DC/DC module, storage battery and DC/AC module. And we will use MATLAB/Simulink to model and simulate the entire solar system. The part of intelligent switch will use AT89C51 to control . This system combines solar energy and traditional electric supply organically, to avoid the disadvantages of photovoltaic power system. It lays the groundwork to develop a better way to the application of solar energy.Keywords:Photovoltaic system; MPPT;MATLAB/Simulink Inverter; AT89C51; Uninterrupted power supply前言人类社会已进入21世纪,在新千年开始之际,人们正面临着一系列重大的挑战,全球经济发展,人口迅速增加,需要更多的食物、住房和原料,因而对能源的需求量也不断增加。
不间断电源设计课程设计
不间断电源设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解不间断电源(UPS)的基本原理与功能。
2. 掌握UPS系统中的主要组成部分,包括电池、逆变器、充电器等。
3. 学会分析不间断电源在不同应用场景下的设计要求和考虑因素。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计简单的不间断电源系统的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能进行不间断电源的安装、调试与维护。
3. 培养学生团队协作能力,能在小组合作中有效沟通,共同完成设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术及其应用的兴趣,激发创新意识。
2. 增强学生的环保意识,认识到不间断电源在节能减排方面的重要性。
3. 培养学生严谨、负责的学习态度,注重实践操作过程中的安全与规范。
本课程针对高年级学生,结合课本内容,注重理论与实践相结合。
课程性质以实践为主,强调学生的动手能力。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能独立完成不间断电源的设计与实施,为将来从事电力电子技术领域的工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 不间断电源(UPS)原理及其功能- 介绍UPS的基本工作原理- 分析UPS在电力系统中的作用和重要性2. 不间断电源系统组成- 电池:类型、特性及选择- 逆变器:工作原理、分类及性能参数- 充电器:充电原理、充电方式及充电策略3. 不间断电源设计要求与考虑因素- 不同应用场景下的UPS设计需求- 考虑因素:负载特性、系统容量、效率、可靠性等4. 不间断电源设计实例分析- 分析实际案例,了解设计过程及方法- 结合教材,进行案例分析讨论5. 不间断电源安装、调试与维护- 安装与接线方法- 调试步骤及注意事项- 维护保养方法及周期6. 小组项目实践- 分组设计不间断电源系统- 完成安装、调试与维护任务- 撰写项目报告,进行成果展示教学内容依据课程目标,结合教材章节进行组织。
直流不间断电源的硬件设计(毕业设计)
UPS 是不间断电源的简称,是一种包含储能的装置,属于静止型恒压、恒频 电力电子电源设备, 具有保证电压频率稳定, 改进电网质量, 防止由于波形畸变、 高频噪音以及瞬时停电给用户造成危害等功能。在线式 UPS 具有滤波、稳频、 抗干扰、稳压等功能,被广泛应用于国民生产的各个部门,对计算机系统尤为重 要。 本设计为基于 LPC1114 芯片控制的在线式不间断电源,研究了 UPS 的充电 过程,选择了 M 型蓄电池,设计了一个基于 UC3906 的充电电路。当市电正常 时,由市电直接通过 Buck-Boost 稳压电路输出,同时向蓄电池充电;当断电时, 由蓄电池供电通过 Buck-Boost 稳压电路输出。 采用 HD7279A 对输出电压电流进 行显示, 利用电压检测和高边电流检测对输出电压电流值进行检测,以用于反馈 调节。 该电路不仅可以提供可靠高效的电源,还可以通过采集和计算输出数值,同 基准电压相比较,避免过量充电,提高输出稳定性,实现了自动控制。 关键词:UPS,不间断电源,蓄电池,充电电路,检测
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I
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II
直流不间断电源的硬件设计
III
The hardware design of DC uninterruptible power supply
Abstrห้องสมุดไป่ตู้ct
UPS is referred to as an uninterruptible power supply, contain energy storage device is a static type constant voltage and constant frequency power electronics power supply, ensure that voltage and frequency stability, improve power quality, prevent waveform distortion, high frequency noise and Instantaneous power failure caused the harm to the user function. On-line UPS with filtering, frequency stabilization, anti-interference, voltage regulators, and other functions, is widely used in various sectors of the national product, is particularly important for computer systems. This design is based on the LPC1114 chip control line uninterruptible power supply, Study the UPS charging process, select the M-type battery, a charging circuit based on the UC3906 is designed. When the mains is normal, directly through the Buck-Boost regulator circuit output at the same time charging the battery; When powered down, powered by the battery through the Buck-Boost regulator circuit output. HD7279A display the output voltage and current, voltage detection and high-side current sensing to detect the output voltage and current values to be used for feedback regulation. The circuit can not only provide reliable and efficient power supply, can also capture and calculate the output value with the reference voltage is compared, avoid excessive charging, improve the stability of output, to achieve automatic control. Keywords: UPS, uninterruptible power supply, battery, charging circuit, detect
大学方案不间断电源方案doc
摘要随着现代工业的发展,供电网络的负载越来越复杂,特别是大型用电负载的启动和停止,大型可控电力电子设备的应用以及网络内部噪声会使交流正弦波发生畸变。
另外,自然界的雷电,电网的接地不良等因素均能够影响到电网的供电质量。
一套好的UPS系统可以提高运行的稳定性,随着单片机,DSP等的应用,UPS已经可以实现全数字化和智能化。
同时,电力电子器件的飞速发展也为主功率部分的简化以及先进控制策略的应用提供了必要条件。
目前,以电力电子器件组成的逆变器,以单片机为控制核心的UPS电源已普遍应用于我国的各行各业,而本课题就是以IGBT组成的逆变器,以单片机为控制核心的不间断电源为基础展开研究和设计的。
目录摘要1ABSTRACT ............................................................. 错误!未定义书签。
1.绪论21.1引言21.2UPS发展现状31.3不间断电源UPS的分类和结构31.3.1动态UPS工作原理错误!未定义书签。
1.3.2静止式UPS (3)1.4本设计技术参数62.UPS总体结构和整流、逆变主电路72.1UPS总体结构72.2UPS整流、逆变主电路的设计72.2.1三相电源变压器72.2.2三相不控整流桥82.2.3单相倍频逆变桥82.2.4阻容吸收装置103.控制电路103.1正弦脉宽调制电路113.2驱动电路133.3调整电路144.转换开关164.1转换开关的主电路164.2触发电路184.3控制电路205.充电电路225.1充电电路的主电路235.2充电电路的控制电路255.3充电过程286.保护电路296.1过压保护30致谢35参考文献31附录一:整流逆变主电路32附录二:触发电路33附录三:控制电路33附录四:充电电路331.绪论1.1 引言现代社会中,电能是一种使用最为广泛的能源,其应用程度是衡量一个国家发展水平的重要标志之一。
不间断电源项目规划设计方案
不间断电源项目规划设计方案不间断电源(UPS)是一种用来提供持续电力供应的设备,它能够保证在突发电力故障或断电时,电子设备可以继续运行。
为了设计一个有效的UPS项目,需要考虑多个因素,包括负载要求、UPS容量、备用电源、安全性、维修等。
以下是一个不间断电源项目规划设计方案的详细说明。
1.需求分析:首先,需要进行需求分析,确定UPS系统所需的负载容量。
负载容量取决于需要供电的设备数量和功率消耗,通常以千瓦或千伏安来度量。
这个阶段还应考虑到负载类型和特殊要求,如数据中心、医院或工业用途等。
2.UPS容量计算:基于需求分析,根据负载的容量和特点,可以计算出UPS的容量需求。
为了保证UPS的稳定工作,一般需要将UPS的容量设计为大于负载容量的值。
此外,还需计算备用时间,即UPS持续供电的时间。
3.选择合适的UPS系统:选择UPS系统时,应考虑到容量、效率、维护和成本等方面。
常见的UPS系统有离线式、在线式和双转换在线式。
4.选择备用电源:备用电源是保证UPS系统正常运行的关键。
备用电源可以选择电池、柴油发电机或太阳能等。
选择备用电源要考虑到备用时间和负载需求。
一些重要用途可能需要长时间备用,而一些用途可能只需要短时间备用。
5.安全性和可维护性:UPS系统应具备良好的安全性和可维护性,以确保设备和人员的安全,并保障UPS系统的长期可靠运行。
安全性措施包括短路保护、过载保护和过压保护等。
可维护性考虑UPS系统的易维修性和组件更换的方便性。
6.安装和布线:安装UPS系统需要将设备正确连接到电源和负载。
UPS系统的电缆布线要符合相关标准,确保信号和电能的传输正常无误。
7.测试和调试:安装完成后,需要进行测试和调试确保UPS系统正常工作,并且具备预定功能和性能。
8.培训和维护:对于使用UPS的人员,应提供相应的培训以了解UPS系统的操作和维护。
维护包括定期检查设备状态、更换损坏或老化的部件,并且按需维护备用电源。
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不间断电源设计摘要随着现代工业的发展,供电网络的负载越来越复杂,特别是大型用电负载的启动和停止,大型可控电力电子设备的应用以及网络内部噪声会使交流正弦波发生畸变。
另外,自然界的雷电,电网的接地不良等因素均能够影响到电网的供电质量。
一套好的UPS系统可以提高运行的稳定性,随着单片机,DSP等的应用,UPS已经可以实现全数字化和智能化。
同时,电力电子器件的飞速发展也为主功率部分的简化以及先进控制策略的应用提供了必要条件。
目前,以电力电子器件组成的逆变器,以单片机为控制核心的UPS电源已普遍应用于我国的各行各业,而本课题就是以IGBT组成的逆变器,以单片机为控制核心的不间断电源为基础展开研究和设计的。
目录摘要 (1)ABSTRACT ............................................................. 错误!未定义书签。
1.绪论 (3)1.1引言 (3)1.2UPS发展现状 (3)1.3不间断电源UPS的分类和结构 (3)1.3.1动态UPS工作原理............................... 错误!未定义书签。
1.3.2静止式UPS (4)1.4本设计技术参数 (6)2.UPS总体结构和整流、逆变主电路 (7)2.1UPS总体结构 (7)2.2UPS整流、逆变主电路的设计 (7)2.2.1三相电源变压器 (8)2.2.2三相不控整流桥 (8)2.2.3单相倍频逆变桥 (9)2.2.4阻容吸收装置 (10)3.控制电路 (11)3.1正弦脉宽调制电路 (11)3.2驱动电路 (13)3.3调整电路 (14)4.转换开关 (17)4.1转换开关的主电路 (17)4.2触发电路 (19)4.3控制电路 (21)5.充电电路 (23)5.1充电电路的主电路 (23)5.2充电电路的控制电路 (25)5.3充电过程 (28)6.保护电路 (30)6.1过压保护 (30)致谢 (35)参考文献 (33)附录一:整流逆变主电路 (34)附录二:触发电路 (34)附录三:控制电路 (35)附录四:充电电路 (37)1.绪论1.1 引言现代社会中,电能是一种使用最为广泛的能源,其应用程度是衡量一个国家发展水平的重要标志之一。
随着科学技术的发展,人类社会对电能的需求正日益增加,同时对电能质量以及供电安全性的要求也越来越高。
例如,在银行、证券、通信、工业自动化生产线、办公自动化、医疗、甚至物业管理等各行业中,供电故障将有可能对其带来巨大的经济损失。
特别是随着Internet高速发展和信息化、网络化建设步伐的加快,数据安全成为各行业普遍关注的问题,然而供电的故障对数据的安全性将无疑是致命的。
使用不间断电源(UPS, Uninterruptible Power System),确保关键用电设备的安全性是解决上述问题的最重要的方法之一。
这也使得全社会对不间断电源的需求日益增加。
1.2 UPS发展现状自二十世纪六十年代出现了一种新型的交流不间断供电系统以来。
以美国为代表的发达国家相继开始了对UPS的生产、研究工作。
发展至今,己研究、制造出形形色色、种类繁多的各式UPS。
其被广泛的应用于金融、电信、政府部门、邮政、税务等企事业单位。
同一切先进技术一样,在广大市场的需求下,在各种先进控制技术的强力推动下,UPS也正在不断的朝着自己的方向发展。
目前,国内外学者都对UPS开展了广泛的研究工作,各种先进的控制技术被引入。
在此基础上,许多国外知名UPS 生产厂商,如山特、梅兰日兰、APC等,纷纷利用自己的技术优势推出了多款集数字化、智能化、网络化于一身的新一代UPS。
作为UPS消费大国的中国,不论是大功率市场还是小功率市场,我国的国产UPS市场占有率都小于50%,甚至30%都不到。
由此可见,与国外相比,我国在UPS 研究与生产领域都还处于一个弱势阶段。
1.3不间断电源UPS的结构所谓不间断电源就是当交流电网输入发生异常或中断时,它可以继续向负载供电,并能够保证供电质量,使负载供电不受影响。
这种供电装置称为不间断电源装置,或者称为不间断供电系统,简称UPS(Uninterruptible Power System)。
不间断供电装置依据其向负载提供的是交流还是直流可分成两大类型,即直流不间断供电系统和交流不间断供电系统,但习惯上人们总是将交流不间断供电系统简称为UPS。
正因为如此,本书也沿用这一习惯称呼而将交流不间断电源简写为UPS。
1.3.2 UPS静止式UPS的经典方案如图1-2所示,其原理是:电网正常时,市电经整流器变成直流,再经逆变器将直流变成交流,后经转换开关送给负载;在电网异常时,由蓄电池给逆变器提供直流电能,经逆变器变成交流后送给负载;当整流器、逆变器或蓄电池等单元出现故障时,可经过转换开关将市电旁路给负载。
图1-1 动态UPS结构图对静止型UPS而言,按其工作方式又可分为在线式(online)和后备式(offline)两种,但无论是后备式还是在线式UPS,其基本结构大体相同,只是在工作方式上和为负载供电的质量上有一定的差异。
下面就图1-2来简要说明在线式和后备式UPS的异同点,同时说明在线式和后备式的含义。
(1)在线式UPS工作过程在线式UPS的工作过程是,电网正常供电时,交流电经输入变压器后,一方面经充电器给蓄电池充电,另一方面经整流器变成直流后送至逆变器,经逆变器变成交流后再通过输出变压器,最后经转换开关(K接4点)送给负载。
此时的电能流向如下:电网输入变压器整流滤波逆变器输出变压器转换开关负载蓄电池组蓄电池图1-2 经典型UPS结构框图电网供电异常时(过压、欠压、断电),保护电路(图1-2中未画出)将切断输入市电与UPS的联系,让蓄电池为逆变器提供直流电能,此时的能量流向如下:蓄电池组逆变器输出变压器转换开关负载由上述可见,在线式UPS就是指电网正常供电时,电网一方面对蓄电池充电,另一方面经过UPS内部处理和变换后再送给负载;电网停电或供电异常时,由蓄电池向逆变器提供电能,保证负载供电不间断。
在电网供电转为电网中断、蓄电池供电时,负载供电没有任何中断。
当然,这是UPS内部无任何故障时的情况。
若UPS内部任何一个单元出现故障,则控制电路可使转换开关由K接A点转换为B 点,即实现旁路输出。
这样的转换一是有转换时间(供电有间断),二是此时市电必须不中断,否则负载供电就无保障了。
为了使转换过程不影响负载工作,应该使转换时间尽可能短,考虑到较大的滤波电容的储能作用,转换时间一般应小于3ms。
目前,功率稍大一些的UPS为了缩短转换时间,大都采用静态无触点电子开关,这就大大缩短了转换时间。
(2)后备式UPS工作过程后备式UPS的工作过程是:电网供电正常时,电网一方面经变压器至充电器给蓄电池组充电;另一方面经变压器和旁路开关(K接B点)送给负载。
此时的电能流向如下:负载充电器蓄电油组供电异常时,控制电路立即切断电网与负载的联系,同时起动逆变器并使K 由接B转为接A,继续由蓄电池提供电能向负载供电。
此时的电能流向如下:蓄电池组逆变器输出变压器转换开关负载这时的能量流向和在线式是一样的,只是转换为蓄电池输送电能这个过程和在线式UPS有区别,即在线式UPS当电网异常转为蓄电池提供电能时不存在转换时间,而后备式UPS存在一定的转换时间,这种转换时间和在线式UPS中的转换旁路时间一样,一般希望其愈短愈好。
通过上述可见,后备式UPS就是指电网正常供电时,电网通过旁路开关直接送给了负载,同时也给UPS的蓄电池充电。
送给负载的是没有经过UPS加工和处理的电网的电,供电质量明显不及在线式UPS的供电质量好。
在电网供电出现异常时,才启动UPS内部的逆变器工作,将蓄电池提供的直流电能变成交流电能后送给负载。
后备式UPS和在线式UPS虽然其基本结构大致一样,但在电网正常供电时,在线式UPS的输出较后备式UPS的输出交流电质量好,这主要是说在线式UPS的输出是稳压、稳频的,而后备式UPS最多对输出采取粗稳压而没有稳频等其他处理功能。
不但如此,在电网供电异常、蓄电池组开始向逆变器提供能量时,在线式UPS没有转换时间,后备式UPS是有一定的转换时间的。
因此从工作方式和供电质量上看,电网供电时和电网供电转为蓄电池组提供电能的转换过程,在线式UPS的性能优于后备式。
有的后备式UPS的生产厂家加了电网滤波装置,有的在输出变压器上增加了一些抽头,以实现对输出的简单稳压,使其产品的性能有所改善,但终究和在线式还有一定差距。
但后备式UPS约造价低于在线式UPS,因此小容量的后备式UPS也得到了广泛的应用。
1.4 本设计技术参数本文设计的是静止型不间断电源,而在线式和后备式相比,有着明显的优势,所以本文设计在线式的UPS。
其技术性能如下:输入电压:三相四线制380V、50Hz交流电压输入电压范围:380V土10%输入频率范围:50Hz土5%输出电压:单相220V、50Hz交流电压电压稳定度:220V土2%频率稳定度:50Hz土0.5%蓄电池组:采用12v、38A﹒h全密封电池16块满载工作时:蓄电池组能维持15min2.UPS总体结构和整流、逆变主电路2.1 UPS总体结构10KVA UPS电源的总体结构框图如图2-1所示。
在图2-1中:1.主电路、调整电路、正弦脉宽调制电路、驱动电路构成双闭环调节系统,使UPS输出电压稳定、输出波形失真小。
2.主电路设置很大的滤波电容器,可以吸收来自电网的各种干扰信号,从而提高UPS的抗干扰性。
3.设置了充电电路,为蓄电池充电。
4.设置了完善的保护系统,是电力电子模块、蓄电池得到可靠的保护。
5.设置了转换开关,一旦逆变器出现故障,便使逆变器输出转换为市电输出。
电网正常供电时,电网一方面通过主电路先整流,再逆变成标准正弦交流电压后,经过转换开关输出;同时,电网又通过充电电路变成直流电压向蓄电池充电。
电网中断供电时,蓄电池通过逆变器变成标准正弦交流电压,该电压又经过转换开关输出。
逆变器出现故障时,UPS通过转换开关进行旁路输出,并停止逆变器工作。
2.2 UPS整流、逆变主电路的设计10KV A—UPS主电路的功能是将非标准正弦波电压变换为标准正弦波电压。
4.在'1t '2t 期间1G v 与3G v 为0V ,2G v 与4G v 为G v ,3T 截止,变压器初级电流1i 沿着1®2T ®4T ®2路径流动,将变压器2B 中储存的能量消耗在电路电阻中。
由于2T 、4T 导通,变压器2B 的1、2两端被短路,故21V =0 '0V =0'2t '0t ;期间重复上述过程。