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6
电气基本概念
交流电—Alternative Current，简称“AC。一般指大小和方向随时间 作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。
直流电—Direct Current，简称DC，一般指方向不随时间变化的电压 或电流。
7
电气基本概念
下述波形是交流电还是直流电？
8
电气基本概念
第二个策略是要在带电操作时使用适当的安全装备和流程。 第三个策略是接地：这是次级保护措施。
“地”是指导体接地，通常指大地面。用作一个名词,是通过导电连接（不管 有意无意），将带电设备连接到大地和地面。
绝缘 – 一个确保不碰到带电线路或设备的方法是绝缘。
绝缘体指任何对电流有高阻抗的物质。当员工在对带电设备进行操作的时候 ，在接入电源前，检查绝缘确保没有裸露的电线。
3、 控 制 电 路 根 据 输 出 电 压 和 电 流 的 变 化 ， 控 制 功 率 管 的 导通和关断时间，就可以控制输出电压的大小。
30
整流基础
整流器类型：
SCR IGBT
主要差异：
功率因素 输入谐波
31
储能装置
飞轮
飞轮UPS作为一种电能储存方式, 可提供几秒到几分钟的电能
电池
电压--单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力做功的大小，单 位V (伏)，kV、 mV、μ V
电流--带电粒子有规则的定向运动，在单位时间里通过导体任一横截 面的电量叫做电流强度，单位A（安培），kA、mA、μA
9
电气基本概念
阻抗--在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻 碍作用叫做阻抗。其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容 抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在 电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 阻抗的单位是欧姆Ω。
26
常用器件之晶闸管
可控硅整流原理:
27
常用器件之IGBT
什么是IGBT? Insulated Gate Bipolar Transistor 绝缘栅型双极型晶体管 全控型器件：开通可控，关断可控
28
常用器件之IGBT
器件特点： 高输入阻抗； 电压型控制器件，驱动功率小； 开关速度快、工作频率可达10-100KHz； 饱和压降低（相比MOSFET小得多）； 电压、电流容量较大，安全工作区较宽。 通常反向集成体二极管
29
整流基础
PFC工作原理
L
＋
Vi
T
－
L
＋
＋
iL
－
Vi
－
L
＋
－
＋
源自文库
iL
Vi
－
D1
＋
C
－
＋
C
－
图a
＋
C
－
图b
＋
VO
－
＋
VO
－
＋
VO
－
工作过程：
1、 当 功 率 管 导 通 时 ， 等 效 如 图 a， 二 极 管 D截 止 ， 电 感 L储 能，感应电压为左正右负，电容向负载放电。
2、 当 功 率 管 截 止 时 ， 等 效 如 图 b， 二 极 管 D导 通 ， 电 感 L中 的 磁 场 将 改 变 线 圈 L两 端 的 电 压 极 性 ， 以 保 持 电 流 iL不 变。 电 感 L上 的 感 应 电 压 与 输 入 电 压 Vi串 联 ， 对 电 容 充 电 和 向 负载供电。
电气变换种类
交流 →直流 整流变换
直流 →交流 逆变变换
高压 →低压 降压变换
低压 →高压
12
升压变换
整流基础
13
整流基础
14
整流基础
15
整流基础
16
整流基础
17
整流基础
18
整流基础
19
整流基础
20
整流基础
21
常用器件
无源器件： 电阻—消耗电能，电压电流同相位 电感—产生磁场储存磁场能量，通直流阻交流，电流滞后电压 电容—产生电场储存电场能量，通交流阻直流，电流超前电压 半导体功率器件：
UPS基础及原理介绍
1
目录
电气基础交流 UPS原理和分类 UPS供电系统介绍 主要UPS厂家产品介绍
2
电气基础交流
1.电气安全 2.电气基本概念 3.电气变换种类 4.常用器件 5.接地型式
3
电气安全
电气伤害： 触电是指人体组织接触电流形成回路，触电的致命因素是电流。
欧姆定律表明电流与承受的电压成正比，与电阻成反比。 另外触电事故可能会伴随电弧及烧伤。
一般是对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其大于基波频率的电流产生的电量
总谐波失真（THD）—输出的各次谐波总有效值和基波有效值之比。
视在功率—电压有效值跟电流有效值的乘积，单位是伏安（VA） 功率因数---为给定负载两端的有功功率(kW)和视在功率(kVA)之比 效率—输出有功功率对输入有功功11率的比值
Z= R + j( ωL–1/（ωC）)=R + j（XL-XC）
（有功）功率--单位时间内电场力所做的功，单位W (瓦) 瓦特)
(Watt，
电能--在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，通常单 位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。
10
电气基本概念
谐波—是指周期性波形中所含有的频率为基波的整数倍的量
t
ui
RL uo u
o
t
24
常用器件之二极管
二极管的一般分类：
按材料
硅二极管
锗二极管
砷化镓二极管 碳化硅二极管
按工艺
PN结型二极管 肖特基二极管
按功率
信号二极管
按工作频率 普通二极管
按功能
整流二极管
功率二极管
开关二极管
快恢复二极管
快速软恢复二 极管
稳压二极管
25
常用器件之晶闸管
SCR:Silicon Controlled Rectifier 晶体闸流管 或 Thyristor 半控型器件：开通可控，关断不控
触电因素： 二个影响人身的因素：包括接触的时间和电流的路径。 电流强度 － 受伤害的程度与流过人体的电流密切相关。 触电造成的伤害包括: 无法随意活动；对身体的实际伤害：重要
的器官动作受损或造成窒息；对身体的内在伤害；心肌颤动。
4
电气安全
5
电气安全
防护措施： 第一个是对下电设备操作的必备策略。
一定要用一块在带电设备上校对过（已知值）的万用表对要操作的电路进行 检测。
22
常用器件
二极管 不可控 频率低
可控硅
半可控 电流驱动
MOSFET
全控 电压驱动 功率小
IGBT
全控 电压驱动
23
常用器件之二极管
二极管:Diode
具有单向导电性，用于整流、检波、钳位、变容等电路中，在 二极管整流电路中，输入交流电压，输出端得到直流电压。
不控型器件：开通、关断均不控
ui
(1) Vented,VRLA
电气基本概念
交流电—Alternative Current，简称“AC。一般指大小和方向随时间 作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。
直流电—Direct Current，简称DC，一般指方向不随时间变化的电压 或电流。
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电气基本概念
下述波形是交流电还是直流电？
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电气基本概念
第二个策略是要在带电操作时使用适当的安全装备和流程。 第三个策略是接地：这是次级保护措施。
“地”是指导体接地，通常指大地面。用作一个名词,是通过导电连接（不管 有意无意），将带电设备连接到大地和地面。
绝缘 – 一个确保不碰到带电线路或设备的方法是绝缘。
绝缘体指任何对电流有高阻抗的物质。当员工在对带电设备进行操作的时候 ，在接入电源前，检查绝缘确保没有裸露的电线。
3、 控 制 电 路 根 据 输 出 电 压 和 电 流 的 变 化 ， 控 制 功 率 管 的 导通和关断时间，就可以控制输出电压的大小。
30
整流基础
整流器类型：
SCR IGBT
主要差异：
功率因素 输入谐波
31
储能装置
飞轮
飞轮UPS作为一种电能储存方式, 可提供几秒到几分钟的电能
电池
电压--单位正电荷q 从电路中一点移至另一点时电场力做功的大小，单 位V (伏)，kV、 mV、μ V
电流--带电粒子有规则的定向运动，在单位时间里通过导体任一横截 面的电量叫做电流强度，单位A（安培），kA、mA、μA
9
电气基本概念
阻抗--在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻 碍作用叫做阻抗。其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容 抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在 电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 阻抗的单位是欧姆Ω。
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常用器件之晶闸管
可控硅整流原理:
27
常用器件之IGBT
什么是IGBT? Insulated Gate Bipolar Transistor 绝缘栅型双极型晶体管 全控型器件：开通可控，关断可控
28
常用器件之IGBT
器件特点： 高输入阻抗； 电压型控制器件，驱动功率小； 开关速度快、工作频率可达10-100KHz； 饱和压降低（相比MOSFET小得多）； 电压、电流容量较大，安全工作区较宽。 通常反向集成体二极管
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整流基础
PFC工作原理
L
＋
Vi
T
－
L
＋
＋
iL
－
Vi
－
L
＋
－
＋
源自文库
iL
Vi
－
D1
＋
C
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＋
C
－
图a
＋
C
－
图b
＋
VO
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＋
VO
－
＋
VO
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工作过程：
1、 当 功 率 管 导 通 时 ， 等 效 如 图 a， 二 极 管 D截 止 ， 电 感 L储 能，感应电压为左正右负，电容向负载放电。
2、 当 功 率 管 截 止 时 ， 等 效 如 图 b， 二 极 管 D导 通 ， 电 感 L中 的 磁 场 将 改 变 线 圈 L两 端 的 电 压 极 性 ， 以 保 持 电 流 iL不 变。 电 感 L上 的 感 应 电 压 与 输 入 电 压 Vi串 联 ， 对 电 容 充 电 和 向 负载供电。
电气变换种类
交流 →直流 整流变换
直流 →交流 逆变变换
高压 →低压 降压变换
低压 →高压
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升压变换
整流基础
13
整流基础
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整流基础
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整流基础
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整流基础
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整流基础
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整流基础
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整流基础
20
整流基础
21
常用器件
无源器件： 电阻—消耗电能，电压电流同相位 电感—产生磁场储存磁场能量，通直流阻交流，电流滞后电压 电容—产生电场储存电场能量，通交流阻直流，电流超前电压 半导体功率器件：
UPS基础及原理介绍
1
目录
电气基础交流 UPS原理和分类 UPS供电系统介绍 主要UPS厂家产品介绍
2
电气基础交流
1.电气安全 2.电气基本概念 3.电气变换种类 4.常用器件 5.接地型式
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电气安全
电气伤害： 触电是指人体组织接触电流形成回路，触电的致命因素是电流。
欧姆定律表明电流与承受的电压成正比，与电阻成反比。 另外触电事故可能会伴随电弧及烧伤。
一般是对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其大于基波频率的电流产生的电量
总谐波失真（THD）—输出的各次谐波总有效值和基波有效值之比。
视在功率—电压有效值跟电流有效值的乘积，单位是伏安（VA） 功率因数---为给定负载两端的有功功率(kW)和视在功率(kVA)之比 效率—输出有功功率对输入有功功11率的比值
Z= R + j( ωL–1/（ωC）)=R + j（XL-XC）
（有功）功率--单位时间内电场力所做的功，单位W (瓦) 瓦特)
(Watt，
电能--在一定的时间内电路元件或设备吸收或发出的电能量，通常单 位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。
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电气基本概念
谐波—是指周期性波形中所含有的频率为基波的整数倍的量
t
ui
RL uo u
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常用器件之二极管
二极管的一般分类：
按材料
硅二极管
锗二极管
砷化镓二极管 碳化硅二极管
按工艺
PN结型二极管 肖特基二极管
按功率
信号二极管
按工作频率 普通二极管
按功能
整流二极管
功率二极管
开关二极管
快恢复二极管
快速软恢复二 极管
稳压二极管
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常用器件之晶闸管
SCR:Silicon Controlled Rectifier 晶体闸流管 或 Thyristor 半控型器件：开通可控，关断不控
触电因素： 二个影响人身的因素：包括接触的时间和电流的路径。 电流强度 － 受伤害的程度与流过人体的电流密切相关。 触电造成的伤害包括: 无法随意活动；对身体的实际伤害：重要
的器官动作受损或造成窒息；对身体的内在伤害；心肌颤动。
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电气安全
5
电气安全
防护措施： 第一个是对下电设备操作的必备策略。
一定要用一块在带电设备上校对过（已知值）的万用表对要操作的电路进行 检测。
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常用器件
二极管 不可控 频率低
可控硅
半可控 电流驱动
MOSFET
全控 电压驱动 功率小
IGBT
全控 电压驱动
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常用器件之二极管
二极管:Diode
具有单向导电性，用于整流、检波、钳位、变容等电路中，在 二极管整流电路中，输入交流电压，输出端得到直流电压。
不控型器件：开通、关断均不控
ui
(1) Vented,VRLA