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谢志超UPS不间断电源的设计

谢志超UPS不间断电源的设计

谢志超U P S不间断电源的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN毕业设计姓名:谢志超专业:机电一体化班级:机电1001班指导教师:史琳芸电子信息工程系印制二○一二年十一月宝鸡职业技术学院毕业设计任务书姓名:谢志超专业:机电一体化班级:机电1001班设计课题:UPS不间断电源的设计指导教师:史琳芸电子信息工程系印制二○一二年十月参考文献:1. 浣喜明电力电子技术高等教育出版社 2011.72. 谭恩鼎电工基础高等教育出版社 2000.93. 王廷才彭慧纯 Protel 99 SE EDA 技术及应用机械工艺出版社 2008.54. 李成章现代电源及电路图集电子工业出版社2001.75. 张乃国UPS供电系统应用手册电子工业出版社20036. 王其英何春华编着新型UPS工作原理与实用技术及选购指南20067. 张乃国电源技术中国电力出版社 19988. 陈汝全电子技术常用器件应用手册机械工业出版社1998教研室主任意见:系主管领导意见:任务下达日期2012年9月19日规定完成日期2012年11月19日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。

UPS电源系统应用论文

UPS电源系统应用论文

UPS电源系统应用论文【摘要】主要介绍了UPS应急电源系统及浙江广电集团某机房基建装修改造项目中的应用,并提出了维护保养的关键事项。

【关键词】UPS不间断电源系统;监测系统;蓄电池;维护1、UPS不间断电源系统UPS意思为“不间断电源”,是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。

它在计算机系统和网络应用中,主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给计算机造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。

按其工作原理分为动态式(又称旋转式ROTATORY TYPE)和静态式(STATIC TYPE)。

动态式UPS由引擎与发电机组构成,它是靠交流市电驱动交流电动机旋转,从而带动同轴的交流发电机和惯性飞轮同速旋转运行,由发电机向负载供电。

市电波动时由于惯性飞轮对短时间的电压突变干扰无反应,保证了输出电压的稳定;市电断电靠飞轮的惯性将额定电压供电再延长5秒钟,用于保存数据信息。

后来发展到内燃机式UPS系统,但这类UPS体积、大噪音大、效率低,在目前应用不多。

就目前用得最多的,最常用的UPS还是静态式UPS,现在一般讲的UPS也是指静态式UPS,但在概念上还是应分清楚。

静态式UPS根据供电方式可分为在线式(ON-LINE),后备式(或称离线式,OFF-LINE/BACK-UP)及在线互动式(LINE-INTERACTIVE)三类。

1)在线式(VFI),在市电正常时,它首先将交流变成直流电,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电重新变成交流电源向负载供电;一旦市电中断,立即改为蓄电池通过逆变器对负载供电;因此,在线式UPS电源输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源,大大改善了供电的品质,保护了负载安全、有效的工作。

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

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。

UPS电源控制电路设计(DOC)

UPS电源控制电路设计(DOC)

北京石油化工学院本科毕业设计(论文)开题报告题目名称: UPS电源控制电路设计题目类型:研究型学生姓名:**专业:电气工程及其自动化学院:信息工程学院年级: 12级(专科起点)指导教师:***2014 年 3 月 19 日UPS电源控制电路设计摘要UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即无间断电源,是将蓄电池组与主机相连,通过逆变器等模块电路,将直流电转变成市电的系统设备。

主要用于计算机网络系统或其它电子设备提供稳定且不间断的电力供应,是电信设备中的重要组成部分,其供电质量与可靠性对电信设备和系统运行状态有着极大的影响。

本文简单介绍了不间断电源的结构和工作原理,并详细描述了不间断电源控制电路的组成与控制方法。

其控制电路主要由自动检测和声光报警电路组成,自动检测部分由单片机配合ADC0809来实现,报警电路则由检测电路信号驱动蜂鸣器和LED灯来实现声光报警功能。

这种不间断电源可以使台式计算机在断电状态下持续工作四个小时,且不受外界电压干扰。

本设计具有结构简单,成本低廉,工作稳定可靠等特点。

关键词:不间断电源,AT89C51,蓄电池,继电器UPS power supply control circuit designAbstractThe uninterrupted power supply, is connected by battery with the host, through the inverter module circuit, make the DC into city power system equipment.Mainly used in power supply network system of the computer or other electronic equipment to provide stable and uninterrupted,it is an important part in telecommunication equipment,the power supply quality and reliability have great impact on the running state of telecommunications equipment and system. This paper briefly introduces the structure and working principle of uninterrupted power supply, And a detailed description of the composition and control method of uninterrupted power supply control circuit. The control circuit mainly by the automatic detection and alarm circuit, the automatic detection part is composed of a single chip with ADC0809 to achieve, The alarm circuit is composed of a detection circuit signal to drive the buzzer and the LED lamp to achieve sound and light alarm function. The uninterruptible power supply can make the computer work four hours continuously in the off state, and is not influenced by the external voltage disturbance. This design has the advantages of simple structure, low cost, stable and reliable work.Keyword: Uninterruptible power supply, AT89C51,Battery,Relay第一章绪论1.1概论现代电子设备通常是一个极为复杂的电子系统,它对电源质量的要求也越来越高。

小功率不间断电源中变换器的设计_毕业设计论文

小功率不间断电源中变换器的设计_毕业设计论文
河南机电高等专科学校
毕业设计(论文)
小功率不间断电源中变换器的设计
系 部:自动控制系
专 业:电气动化技术
随着人们对生活品质要求的提高,家庭、办公室、工厂等均朝着信息化、自动化的方向发展。与此同时,人们对高品质电力的要求也在日益增加,不间断的电源也有了长足的发展。不间断电源,又称UPS(Uninterruptible Power System)。作为计算机及其它电子设备网络的保护神——不间断电源(即UPS),现在已深入人心,各行各业甚至有些家庭都用它来做供电的保证,UPS市场相当活跃。UPS的不间断供电只是它的其中一个功能,它可以作为计算机网络的有机组成部分,实现无人值守,故障时自动报警、拨号和大寻呼等。当前的UPS大都已超出了停电保护的单一功能。变换器作为UPS中最重要的组成部分,其性能要求也越来越高。除常规的电性能指标以外,对其功率密度和转换效率要求越来越高,这样其平均无故障工作时间才越来越长,可靠性越来越好,因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本和更高性能的变换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。本文将分析和阐述小功率不间断电源的结构和原理以及变换器(包括DC/DC和DC/AC)的原理与设计和分析。
Keywords:Small power UPS; converter; principle; design; analysis

1.1
随着人们对生活品质要求的提高,家庭、办公室、工厂等均朝着信息化、自动化的方向发展。与此同时,人们对高品质电力的要求也在日益增加,不间断的电源也有了长足的发展。不间断电源,又称UPS(Uninterruptible Power System)是一种含有储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源。主要利用电池等储能装置在停电时给计算机/服务器、存储设备、网络设备等计算机、通信网络系统或工业控制系统、需要持续运转的工业设备等提供不间断的电力供应。尽管UPS技术的发展不像计算机技术那么迅猛,但也是今非昔比。UPS技术发展到今天,其功能已经从最初单纯的不间断供电发展到今天的多功能并举,其发展趋势朝向网络化、智能化和数据通信一体化发展。

一种小型UPS不间断电源的设计

一种小型UPS不间断电源的设计

一种小型UPS不间断电源的设计
一种小型UPS不间断电源的设计
摘要:本文设计一种小型的ups不间断电源,采用市电和蓄电池供电,通过无触点控制的晶体管开关电路转换,在市电发生停电时,由蓄电池充电和逆变转换的方法,输出电压220v的交流稳定电压。

电路采用大功率电压控制器件vmos管,输入阻抗高,可以不用推动电路,而直接从震荡电路取得激励电压,简化了电路结构,具有过压和过流保护电路,工作性能稳定,带负载能力强。

关键词:ups vmos管过压、过流保护
一、ups设计简介
随着科学技术的进步,各行各业广泛地采用了高精设备,这些设备往往要求工作时不能断电,如机场设备、程控交换机设备及目前已广泛采用的微型计算机等,即使是极短的供电中断也会造成极为严重的后果。

正是由于这种原因,不间断供电系统(uninterruptile power system-ups)迅速发展起来。

本文所设计的电源电路为小功率后备式的单相输出的ups。

其主要功能是当市电断电时,由ups及时地向用电设备提供电能,使用电设备在市电断电之后,仍能不间断地工作一段时间。

当市电输入正常时,由市电—逆变供电转换控制电路输出三电路信号,其中一路控制单刀双掷开关s1(实际上是继电器触点)接通市电供电,此时,负载直接由市电供电;第二路控制信号送“面板显示电路”,以指示市电状态;第三路控制信号送逆变三极管,关断逆变电路。

另外,市电还经降压、整流和充电电路给蓄电池充电,。

pus不间断电源 --本科毕业设计

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不间断电源设计—课程设计

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。

it毕设论文-24V交流单相在线式不间断电源硬件设计(汤炜)

it毕设论文-24V交流单相在线式不间断电源硬件设计(汤炜)

精选文档浙江理工大学毕业论文(设计)诚信声明我谨在此保证:本人所写的毕业论文(设计),凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。

论文(设计)主体均由本人独立完成,没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。

如出现以上违反知识产权的情况,本人愿意承担相应的责任。

声明人(签名):年月日可编辑修改精选文档摘要UPS(Uninterruptible Power Supply)是一种储能装备,可以连续不断地向一些用户的关键设备(铁路和民航的售票系统、互联网数据中心、医院的生命维护设备、银行的清算中心等)提供频率稳定、精度高、失真度小的高质量正弦波电源。

传统的逆变电源多为模拟控制,虽然模拟控制技术已经非常成熟,但模拟电路存在电路复杂,体积庞大,不够灵活,一致性差,不便于调试,产品升级困难等缺点。

伴随着DSP、高速MCU的出现,使逆变电源的数字化控制成为现实,数字化控制也成为了UPS未来发展的一大趋势。

本文对50Hz逆变电源数字化控制的实现做出了详细的介绍。

论文通过建立逆变器的模型,对SPWM的数学模型进行了理论分析。

提出了基于dsPIC30F2010芯片的单相SPWM逆变电源的数字控制技术的硬件设计。

本文还对该系统的硬件设计部分做出了详细地介绍分析,并对硬件系统进行了调试,对调试结果进行了数据分析,同时对于调试过程中出现的问题进行了进一步工作的展望。

系统采用单相全桥逆变电路,输出电压24V,额定电流1A,开关频率为20kHz。

利用采样输出电压闭环实现了系统的数字化控制,输出特性基本满足要求。

关键词:逆变器;不规则采样法;数字控制;DSC;滤波可编辑修改精选文档ABSTRACTUPS(Uninterruptible Power Supply) is a kind of energy storage equipment, can continuously provide sine wave power of frequency stability, high precision, small distortion degree of for users' key equipment, such as railway and civil aviation's ticketing system, internet data center, the hospital's life of maintenance equipment, bank settlement center,and so on. Most of traditional inverter power supplies are analog -control. Although analog -control technology has already been very ripening, but the analog circuit exists many shortcomings, as circuit's over complexity,large volume,unflexible,poor-consistency,unconvenient for debug,difficulty in product upgrades.With the emergence of DSP, high-speed MCU,the digital control of inverter power supply has become a reality,digital control has also become a trend in the future development of the UPS.This paper carries out a detailed introduction on the digital control of 50Hz inverter power supply.By establishing the inverter power supply' model,the paper make a analyzed theoretically in the mathematical model of SPWM.This paper puts forward a kind of hardware design for the single-phase SPWM inverter digital control technology which is based on the dsPIC30F2010. The paper also makes a detail analysis of the system's hardware designing part, and the debugging of hardware, the data analyses for the debugging results.Meanwhile,this paper conducts a prospect of the further work based on the problems during the debugging process.The hardware system uses the SPWM-FBI, output voltage 24V, rated current 1A, and switch frequency by 20kHz.The system carry out the digital control by sampling output voltage closed-loop. The output characteristic basicly achieve requirements.可编辑修改精选文档Keywords:inverter; irregular sampling method; digital control; DSC; filtering可编辑修改精选文档目录摘要ABSTRACT第1章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 在线式UPS概况 (1)1.3 不间断电源的发展趋势[3] (2)1.3.1 PWM软开关技术 (2)1.3.2 多电平技术 (3)1.3.3 并联技术 (3)1.3.4 低谐波、高精度输出技术 (3)1.3.5 数字化控制 (3)1.4 本文主要内容 (4)第2章逆变结构及控制实现 (5)2.1 模拟控制与数字控制 (5)2.2 单相逆变器结构 (5)2.3 变压的实现——SPWM波 (6)2.4 采样型电压SPWM生成原理与控制算法 (8)第3章硬件系统设计 (13)3.1 电源的整体结构和工作原理 (13)3.2 电源系统的整体硬件架构 (14)3.2.1 主控芯片的选择 (14)3.2.2 系统电源 (14)3.2.3 时钟电路、复位电路及烧写接口电路 (16)3.2.4 开关管驱动电路 (16)3.2.5 采样及信号调理电路 (18)可编辑修改精选文档3.2.6 蓄电池切换及充电控制电路 (20)3.2.7 滤波输出电路 (21)3.3 印刷电路板制作 (24)可编辑修改精选文档3.3.1 Protel DXP 2004简介 (24)3.3.2系统印刷电路设计图 (24)第4章软件实现概要 (25)4.1 主控制程序 (25)4.2 PWM中断程序 (25)第5章实验结果及分析 (26)5.1 调试数据 (26)5.1.1 逆变输出 (26)5.1.2 负载调整率 (26)5.1.3 电压调整率 (27)5.1.4 蓄电池供电效率 (27)5.3 进一步工作研究 (28)5.3.1 发热问题 (28)5.3.2 升压问题 (29)5.3.3 采样问题 (29)第6章全文总结 (30)参考文献 (31)致谢 (33)附录 (34)可编辑修改精选文档第1章绪论1.1 选题背景及意义随着计算机技术和信息技术的发展,在线式UPS愈来愈广泛应用于对所提供电能质量有高品质要求的高技术产品和设备。

UPS不间断电源分析和维护方法探析

UPS不间断电源分析和维护方法探析

Experience Exchange经验交流DCW227数字通信世界2019.09UPS 不间断电源主要是由若干个小型电器元件组合而成的电源,主要包括开关保护电路、蓄电池、逆变器等几个部件。

在USP 不间断电源处于正常操作模式时,外界输入电压可以整流滤波电路的方式输送至逆变器内,最终将逆变器正弦波转化为SPWM 波。

但是在这一过程中,温度、电压等均会影响USP 不间断电源运行效率。

据此,对USP 不间断电源维护方法进行适当分析非常必要。

1 U PS 不间断电源概述UPS 不间断电源主要包括在线式UPS 不间断电源、后备式UPS 不间断电源两种类型。

其中在线式UPS 不间断电源主要具有三端口、串联式两种形式。

三端口在线式UPS 不间断电源主要是以双向逆变器为核心,在充电过程中对电力系统进行整流的方式。

其可以保证直流电压在规定时间内转换为交流电压;而串联式UPS 不间断电源主要是利用自身过滤功能,对UPS 不间断电源内电流进行优化,最终达到电力资源稳定供给的目的[1]。

后备式UPS 不间断电源主要是在外电运行故障出现后,利用蓄电池电力储备功能,控制逆变器运行。

其可以在短时间内将直流电压转化为交流电压,保证设备稳定运行。

2 U PS 不间断电源维护方法2.1 U PS 不间断电源系统内蓄电池维护方法蓄电池是UPS 不间断电源系统的重要组成模块,也是其稳频、稳压电源供给的保障。

因此,在UPS 不间断电源系统常规运行过程中,为保证UPS 不间断电源系统蓄电池正常运行,相关技术人员应以蓄电池运行环境温度控制为要点,严格控制UPS 不间断电源系统蓄电池运行温度在25.0℃上下浮动。

即+15.0℃-+30.0℃之间,以避免温度过高或过低对UPS 不间断电源系统蓄电池容量及寿命的影响。

其次,相关技术人员应定期检查UPS 不间断电源系统蓄电池组端电压、内部电阻,以实时、全面掌握UPS 不间断电源系统蓄电池组实际可供使用容量。

UPS充电全自动逆变电源设计论文

UPS充电全自动逆变电源设计论文

毕业设计(论文)(2013届)中文题目UPS充电全自动逆变电源设计English topic name of Thesis:UPS charging automatic design of Inverter Power Supply 学校新余学院二级学院机械工程学院学生姓名张石根专业电子信息工程技术层次年级专科三年学号1001080003指导教师付帮峰职称高级实验师2012年12月12新余学院机械工程学院2013届毕业设计(论文)UPS充电全自动逆变电源设计摘要目前,人们逐渐意识到了断给电源造成各种经济损失。

数据丢失,通信中断,商机延误,设备停运,仪表失灵,手术中断,直接损失以每分钟5000-100000元计,间接经济损失则无法估量,UPS充电全自动逆变电源已经具有很大的市场。

由于产品参差不齐现状,一直困扰着用户的选择问题。

电源污染严重影响网络安全和运行效率,电源中断、电压波动、瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备损坏,谐波污染、线间噪声、频率漂移造成网络传输误码率大增,数据传输速度低下。

信息网络时代对UPS产品提出的新要求,高可靠、低污染、易维护、网络监控。

UPS充电全自动逆变电源的四大功能:1、全自动不停电功能,解决电网停电问题;2、逆变电源交流稳压功能,解决网压剧烈波动问题;3、净化功能,解决电网与电源污染问题;4、管理功能,解决交流动力维护问题。

根据我国国家标准GB2387-89规定,对于需要配置不间断电源的计算机房提供的交流电源至少应满足:380V/220V、50HZ、三相五线制、电压波动小于+-5%、频率波动小于+-0.5%、波形失真小于+-5%。

此外可能产生的任何瞬态供电中断应控制在5ms以内。

一般的微机和服务器所允许的瞬态供电中断时间在8至10ms 的范围。

利用电子电力技术,以微处理器为核心的数字信号处理技术和控制板间的网络通信技术,智能化的“三阶”锂电池充电管理技术和UPS充电全自动逆变电源故障“自动诊断”检测技术等形成的具有网络通信功能的智能化UPS充电全自动逆变电源供电系统,以及具有高度“容错”功能的冗余直接并机UPS充电全自动逆变电源供电系统。

UPS原理论文(自己)

UPS原理论文(自己)

标准编号
标准名称
允许限值
说明
(1)35KV 及‎以上为正负‎偏差之和不‎ 超过10%; GB 12525‎ —90 供电电压允‎ 许偏差 (2)10kV 及‎以下三相供‎ 电为±7%;
衡量点为供‎用电权分界‎处或电能计‎ 量点
(3)220V 单‎ 相供电为+7%,-10%
电压变动 d‎ 的限值和变‎ 动频度 r(h-1)有关:当 r 此标准为 G‎ B 12326‎ —90 修订版‎
2.1UPS 的‎ 工作原理
这里,我们主要对‎一种最常用‎的方式:双转换方式‎做一个介绍‎。其原理图 如‎ 图2.1 所示:双转换式 D‎ ouble‎ - Conve‎ rsion‎ ,又称为在线‎ 式On-Line。其主要 有三‎种运行方式‎ :
中国海洋石‎油丽水作业‎ 公司
图 2.1 (1)正常运行方‎ 式
电 力 系 统 频‎率 允 许 偏 差‎
(1)正常允许±0.2Hz,根据系统容‎量可以放宽‎ 到± 0.5Hz; (2)用户冲击引‎起的频率变‎动一般不得‎ 超过±0.2Hz。
对测量仪器‎提出了基本‎ 要求
表1
1.2 常见的电 ‎ 网干扰
中国海洋石‎油丽水作业‎ 公司
在电力供应‎中,电网的干扰‎各式各样并‎且时有发生‎。下面对各种‎干扰以及 其‎ 主要起因、特征以及造‎成的后果做‎一个简单地‎ 描述:
图 2.5
第三 章 丽 水 36-1 平 台 UP‎S 简介
3 . 1 丽水 36-1 平台 UP ‎ S
我们平台使‎ 用的UPS‎ 是梅兰日兰‎ 公司GAL‎ AXY 1000P‎W 系列三进‎单出单相电 ‎源输出型设‎ 备。额定功率 3‎ 2KW,容量( 视在功率)40KVA‎共两台。主要给平台 ‎中控、通讯报房、火气系统、电网跳闸保‎护回路等重‎要设备供电‎ 。目前平台 2‎ 台 UPS 都‎在使用共同‎带载,采用单机并‎联冗余在线‎运行的方式‎ ,输出交流 2‎ 30V 和 1‎15V 两种‎电压等级供‎ 用户使用。

毕业设计论文PPT答辩-后备式UPS的应用与仿真研究

毕业设计论文PPT答辩-后备式UPS的应用与仿真研究
• 确定输出功率、断电转换时间; • 为后备式UPS制定了一种简易的正弦波方案,以满足部
分感性负载对电源的要求。 • 最后,验证所有仿真结果。
UPS功率器件的选择
• IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅型双极 性晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场 效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件 , 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方 面的优点。
延时状 态
Delay A Delay B Delay A Delay A Delay B Delay A
• SPWM波驱动信号的发生
时间区间 ta~tb(s) 0.000~0.001 0.001~0.002 0.002~0.003 0.003~0.004 0.004~0.005 0.005~0.006 0.006~0.007 0.007~0.008 0.008~0.009 0.009~0.010
SPWM波的调制方法
调制法原理图
DC/DC升压电路模块设计
• 蓄电池提供的12V左右的直流电压需要经过升压后,才能进入逆变器 的直流环节,本设计采用闭环推挽式升压结构,变压器主副线圈比值 设定为1:20,通过输出端的两个相互错位的PWM脉宽信号驱动 MOSFET管,控制中心抽头的变压器正向-反向导通实现升压,变压器 输出端经过整流滤波后,以220V的高压直流进入逆变器的直流环节。 此输出经分压后,接入SG3525的反馈端,作为流过输出电感线圈的信 号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰 值电流跟随误差电压变化而变化,实现反馈控制。实验结果表明其负 载功率在0-300VA变化时,输出电压可以稳定在大约170V-250V之间。

浅谈UPS电源设计

浅谈UPS电源设计

浅谈UPS电源设计UPS电源(不间断电源)是一种用于保护电子设备免受电力波动和断电等不良因素影响的设备。

其主要作用是在电网异常时提供紧急电力供应,确保设备正常运行,并在电力恢复之后无缝切换。

下面将从UPS电源设计的基本原理、关键组成部分以及设计考虑等方面进行浅谈。

一、UPS电源设计的基本原理UPS电源的基本原理是将市电(交流电)转换为直流电,并将其存储在电池中,以备电力中断时使用。

一般来说,UPS电源有三个主要模式:市电模式、电池模式和旁路模式。

在市电正常供应时,UPS电源处于市电模式,此时UPS会通过逆变器将市电转换为直流电,同时为电池充电。

当市电供应中断时,UPS电源会立即切换到电池模式,并通过逆变器将电池储存的直流电转换为交流电,供给设备使用。

当市电恢复正常后,UPS电源会自动切换到旁路模式,通过旁路供电保证设备的连续运行,并恢复对电池的充电。

二、UPS电源设计的关键组成部分1.整流器:用于将交流电转换为直流电,并为电池充电。

2.逆变器:用于将直流电转换为交流电,以供给设备使用。

3.电池:用于储存直流电,以备电力中断时使用。

4.自动切换装置:用于在市电供应中断或恢复时,自动切换UPS电源的工作模式。

5.保护装置:用于保护设备免受过电流、过电压、过热等不良因素的影响。

三、UPS电源设计的考虑因素在设计UPS电源时,需要考虑以下几个因素:1.负载需求:根据设备的功率需求确定UPS电源的额定功率。

确保UPS能够为设备提供足够的电力,并具备一定的冗余容量。

2.电池容量:根据负载需求及期望的备电时间确定电池容量。

较大容量的电池能够提供更长时间的备电,但同时增加成本、体积和重量。

3.交流与直流转换效率:UPS电源的转换效率会影响其能耗和发热情况。

为了提高效率,可以采用高效的整流器和逆变器,并尽可能减小转换过程中的能量损耗。

4.过载保护:UPS电源应具备过载保护功能,以防止设备长时间运行超过额定负载,从而导致设备故障或更严重的损坏。

本科毕业设计--不间断电源设计

本科毕业设计--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。

弱电综合连续不间断电源(UPS)论文

弱电综合连续不间断电源(UPS)论文

弱电综合连续不间断电源(UPS)论文弱电综合连续不间断电源(UPS)论文城市轨道交通已成为人们出行最便捷、经济和高效的交通工具之一,由此对城市轨道交通的安全、可靠运行提出了更高的要求。

当轨道交通的供电电源因故出现异常时,会对轨道交通造成严重的影响,为此相关机构一直在研究如何提高对城市轨道交通重要弱电系统供电的连续性、可靠性。

目前,国内各城市轨道交通的通信、信号、综合监控、火灾自动报警、环境与设备监控、自动售检票、门禁、自动灭火、屏蔽门等弱电系统基本上均各自独立设置连续不间断电源(UPS),采用分散供电方式。

在轨道交通建设与运营管理过程中,分散设置的UPS的各种弊端也日渐凸显出来,主要表现在:(1)各弱电系统的UPS分别招标,配置的UPS品牌也不同,不利于资源共享和备品备件的采购,造成运营维护工作量大、蓄电池维护困难等问题。

(2)各弱电系统的保守设计造成单个系统UPS的设计容量较实际负载大很多,在设备配置上存在一定的浪费,但其又不能实现相互冗余备用,使得建设投资大、运营维修成本高。

为避免分散式UPS的弊端,有必要将同一车站、车辆段、控制中心各弱电系统的UPS进行整合,综合考虑设备容量及安装面积,对UPS进行统一管理、监控、运营维护及保养。

1整合范围目前地铁内设置UPS装置的系统有通信、信号、综合监控、火灾自动报警、环境与设备监控、自动售检票、门禁、自动灭火、屏蔽门等。

车站还设置有变电所自用电系统和应急照明电源系统。

为此,首先应确定将哪些系统的UPS进行整合设置。

变电所自用电负荷包括交流负载与直流负载。

直流电源的工作模式为:正常情况下通过充电模块将交流电转换为直流向负载供电,同时为蓄电池浮充。

当一路交流电源失电时自动切换至另一路,仍然通过充电模块供电,同时为蓄电池浮充;当两路交流均失电时,蓄电池放电向负载供电。

由此可见,变电所自用电系统主要在直流自用电系统方面与UPS方案有较大的不同。

直流自用电系统的蓄电池为非在线式运行,平时进行浮充电,在故障时进行放电;而UPS的蓄电池为在线式,且UPS输出为交流,其蓄电池放电输出的直流电需经逆变器后变为交流电输出给负载。

毕业论文(UPS电源的工作原理与应用)

毕业论文(UPS电源的工作原理与应用)

石家庄**********学院毕业生毕业设计(论文)学生姓名:* * *学生学号:***********专业:计算机应用技术系别:计算机系指导教师:* *指导系部:计算机系硬件教研组2008 年4 月15 日先控电源公司UPS 60KVA的结构与说明专业:计算机系计算机应用技术班级:3班姓名:*** 指导教师:**摘要:随着通信与网络技术的蓬勃发展,网络化、集成化趋势正以前所末有的速度和深度影响着我们的生活。

UPS电源在网络系统、智能大厦等项目的集成、各行业的实时监控、运算系统供电质量等项目中要求变的越来越高。

而传统的UPS系统存在单机故障率高、可扩展性差、可管理性差、维护成本高昂等种种弊端,市场已强烈需要新一代更具精密性与综合性、更能灵活管理、更安全可靠的UPS电源登台演绎。

“TIAN3”系列模块化UPS电源,正是引用先进高科技技术作为电源保护新概念而推向市场的绿色模块化UPS。

Abstract: With communications and network technology in the vigorous development of network-based, integrated by the end of the past trend is the speed and depth of impact on some of our life. UPS in network systems, intelligent building projects such as integrated, real-time monitoring of the industry, computing systems, such as the quality of power supply projects in the increasingly high demands change. The UPS system is the traditional single high failure rate, which can be expanded and poor, poor management, high maintenance costs and other drawbacks, the market has been a strong need for a new generation of more sophisticated and comprehensive, more flexible management, safe and reliable stage interpretation of UPS. "TIAN3" series modular UPS power supply, high technology is the use of advanced power protection as a new concept to market green modular UPS.关键词:先控电源公司、UPS、TIAN3(60KVA)、静态开关模块、系统监控模块、功率模块Keywords: Controls the power source company、UPS、TIAN3 first (60KVA)、the static state switch module、the system monitoring module、the power module目录1.企业简介 (1)1.1公司概况 (1)1.2先控产品的主要优势 (1)2. 产品举例说明(60KVA) (2)2.1系统概观 (2)2.2性能优势 (4)2.3技术参数 (6)2.4系统描述 (8)2.4.1 UPS基本组件—模块 (8)2.4.2 系统监控器 (9)2.4.3 静态开关STSW (9)3. 先控实习的感想与体会 (10)毕业论文总结 (10)参考文献 (11)1 企业简介1.1 公司概况SICON--争全国销量第一,创世界一流品牌!河北先控电源设备有限公司是由总部位于意大利米兰的世界最大的专业电源厂商之一,意大利先控集团在中国投资兴建的专业生产模块化UPS及配套产品的生产企业,也是先控集团在亚洲设立的模块化UPS产品的研发和生产基地。

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.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。

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。

1.1 UPS的发展1.1.1 UPS的发展历程最初的UPS是本世纪六十年代初由旋转电动机供应能量的动态UPS,即不间断是靠动能维持。

这种早期UPS的输出稳定是靠惯性飞轮对短时间电压突变和干扰无反应;不间断性是靠断电后飞轮的惯性延长供电时间。

当然这种UPS的后备时间是很短的(一般不超过5秒),于是人们开始使用备用蓄电池组,这是早期UPS的典型结构,框图如图1-1所示。

这样的UPS虽然可以靠增大蓄电池容量来延长后备时间,但转换效率低,于是出现了内燃式UPS系统,这种UPS靠内燃机提供断电后的能量。

动态UPS设备庞大笨重、操作不够灵活、而且效率低、噪声大。

随着电力电子学(功率电子学)的发展,为实现大功率的电能转换,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,其典型框图如图1-2所示。

其基本原理是:市电输入经整流器将交流电变成直流电,一方面给蓄电池组充电,另一方面为逆变器提供能量,再将直流电变成交流电经转发生故障时,另一路备用电源(旁路电源)经过转换开关实现向负载供电。

旁路电源市整流器转换负电蓄电池组逆变器开关载图1-2 静态UPS典型框图静态UPS的工作方式有在线式和后备式(Online and Offline),两者主体结构大体相同,只是后者在市电正常时工作在旁路(Bypass),而前者只有当逆变器故障或过载时才由旁路电源供电。

一般来说,从性能上讲,在线式优于后备式;从容量上讲,后备式一般不大于3KVA,而在线式不受此限制,目前单机容量可以做到600KVA以上,比如M.G, EXIDE, SOCOMEC 等公司。

UPS的装机容量正不断扩大,并联成为扩大容量或者冗余系统的必然方法。

比如M.G, EXIDE等公司的UPS机内信号用微机处理、通讯采用普通信号,而SIEL公司采用光纤通讯〔OSC系统),从而实现多台UPS的同相同幅、均负载的功能。

由于单相进单相出给市电配电带来极大困难,于是出现了三相入单相出(3/1)的UPS,其最大容量可达60KVA以上,这种单相输出的UPS在切换到旁路时、满负载情况下市电对应的一相将严重超载,因此厂家推出了三相入三相出的UPS产品,而且有三相负载100%不平衡产品,如IPM, SOCOMEC, BORRI, MEISSNER, SAVIN,VICTRON等公司的UPS产品。

为改善后备式UPS的供电质量,人们研制了净化UPS,即将净化电源加在旁路电源上,如国产宝合UPS产品。

结合后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点,人们提出了三端口UPS。

它使得离线式和在线式有机结合在一起,产品如APC、BEST、2******毕业设计(论文)说明书DELTEC、休康等。

近期又出现了不间断蓄电池系统UBS(Uninterrupted Battery System),见图1-3所示。

它结合了动态UPS和静态UPS的优点,只是噪声稍大,主要应用于特殊场合,如野外、地下室等环境恶劣的场所。

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