不间断电源设计_毕业设计
不间断电源课程设计
不间断电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解不间断电源的基本概念、工作原理及其在生活中的应用。
2. 学生能掌握不间断电源的主要组成部分及各部分的作用。
3. 学生能了解不间断电源的类别、性能指标及其选择方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析不间断电源的电路图，并进行简单故障排查。
2. 学生能够通过实际操作，正确使用和维护不间断电源。
3. 学生能够运用比较、分析、综合等方法，对不间断电源进行评价和选择。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到不间断电源在保障电力供应、提高生活质量方面的重要性，增强环保意识和节能意识。
2. 学生通过学习不间断电源的相关知识，培养对电子技术的兴趣和爱好，激发创新精神。
3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为电子技术及应用领域的实践性课程，旨在帮助学生掌握不间断电源的基本知识、技能，并培养学生的实践操作能力和创新意识。
学生特点：学生为八年级学生，已具备一定的电子技术基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 不间断电源基础知识- 不间断电源的定义、作用及其分类- 不间断电源的工作原理- 不间断电源的性能指标及选择方法2. 不间断电源的组成与功能- 电源模块、电池模块、逆变器模块等组成部分- 各模块的功能及相互关系3. 不间断电源的应用与实例分析- 不间断电源在生活中的应用案例- 不同场景下不间断电源的选择与使用4. 不间断电源的安装与维护- 不间断电源的安装步骤及注意事项- 不间断电源的日常维护与故障排除5. 实践操作与评价- 不间断电源电路图的识别与分析- 不间断电源的实操演练与评价教学内容安排与进度：第一课时：不间断电源基础知识第二课时：不间断电源的组成与功能第三课时：不间断电源的应用与实例分析第四课时：不间断电源的安装与维护第五课时：实践操作与评价本教学内容依据课程目标，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握不间断电源相关知识，提高实践操作能力。
UPS(不间断电源)设计思路及方案汇总
UPS（不间断电源）设计思路及方案汇总UPS 即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。
主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。
当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS 就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时，UPS 立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V 交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
本文为大家分析关于UPS 的技术问题以及分享几个UPS 电源的设计方案。
如何构建高可用UPS 供电系统本文探讨何要建设高可用供电系统，以及如何建设高可用供电系统。
对于数据中心UPS 供电设备而言，我们需要转换设计理念，从可靠性的点向可用性的面演进。
而模块化UPS 相比传统UPS 在可靠性、易维护性、易用性等各个方面均有优异的表现，可更有力地保障业务的连续性与稳定运行，更契合用户对于高可用供电的需求。
不间断电源(UPS)设计思路探讨本文就不间断电源(UPS)的设计问题进行了一些分析，认为模块化UPS相对于传统UPS 系统而言，具有高可用性、高适应性、高可管理性的特点，在便于设备安装、节省占地空间、减少初期建设投资、方便维修、节能减排等各个方面都有明显的优势。
因此，模块化UPS 设备将成为新一代的UPS,将会被越来越多的企业用户所选择。
一种简单而实用的UPS 智能电源监控系统设计本文所设计的UPS智能监控系统具备以下环节和功能：能在各种复杂的电网环境下运行;在运行中不会对市电产生附加的干扰;输出电性能指标应该是全面的、高质量的，能满足负载的各项要求;UPS本身应具有很高的效率，有接近实际市电的输出能力;是一台智能化程度很高的设备，有高度智能化的自检功能，自动显示、报警、状态记忆功能以及通讯功能。
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。
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，以备市电断电后由蓄电池输出电能。
当市电断电后，市电—逆变供电转换控制电路输出信号发生变化，其中第一路控制信号使s1倒向逆变供电一边；第二路信号送面板显示电路，以指示逆变供电状态；第三路控制信号送逆变三极管，将蓄电池的直流电源逆变成交流电，经输出变压器升压后，向负载提供近似220v的交流电源。
二、主要性能指标额定输出功率：≥100w、输出电压：交流220v、工作频率：50赫兹、输出电压波形：方波、空载逆变电流：≤0.5a、充电电流：3～8a、市电供电与逆变供电转换时间：在市电交流电源停电后，由于电源变压器t2的次级l1绕组无触发电压，双向可控硅scr关断，使电源变压器t1的初级与市电回路分离。
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。
不间断电源UPS电源设计方案 杨静
不间断电源UPS电源设计方案杨静摘要：目前，电力系统的继电保护、微机控制和事故照明等设备都需要交流不间断电源供电，根据电力系统的运行特点，UPS作为电源的一个独立领域由最初的飞轮动态储能式到今天的多类型多品种的旋转式、静止式、动静结合式、后备在线交叉式等等。
无论是逆变电源还是UPS由于受综合自动化系统种类繁多的通信规约和报文格式的限制或受综合自动化系统通信接口数量的限制而无法实现远程监控。
采用UPS同样会有缺点，就是UPS内部含有的蓄电池平时无专人维护，一旦需要电池供电时，很可能由于蓄电池的容量不足或破坏而无法供电。
下面在分析不间断供电的原理的基础上，提出本课题的整体设计方案。
关键词：交流不间断电源、整流、逆变、功率变换、蓄电池1基本概念电力专用交流不间断电源系统分为电力专用UPS系统和电力专用逆变器电源系统。
电力专用是指直流输入取自直流操作电源的蓄电池组，并且直流输入与交流输出之间的绝缘及耐压等需要满足电力系统的要求。
电力专用UPS是指含有整流器和逆变器，正常运行时交流输入经整流器变成为直流电后再经逆变器为标准正弦波输出，电网停电时无间断地切换至蓄电池供电。
电力专用UPS适用于在线式运行，在可靠性要求高的场合可采用双机热备份方式。
电力专用逆变电源：仅含有逆变器，价格比电力专用UPS要低。
逆变器同样也有两种，一种是在线式，另一种时后备式。
3kV以下的小容量因为直流输入的电流不大，可以考虑在线式运行。
1.1电力专用UPS的特殊要求1、对于电力专用交流不间断电源系统的直流输入取自直流操作电源系统，而直流操作电源是个不接地系统，这就要求交流侧的任何故障均不能影响到直流母线，更不可以造成母线接地。
2、由于电力专用交流不间断电源系统是一个集中供电的系统，经配电屏后将有几十回线路的输出，这就要求它不允许某个电力设备的短路故障导致整个系统停电。
必须保证足够的容量在负载短路的情况下能使故障回路断路器跳闸，从而保证其它回路的正常供电。
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。
后备式不间断电源(UPS)课程设计
课程设计任务书课程名称电力电子技术题目UPS电源设计专业班级学生姓名学号13指导老师审批任务书下达日期2009 年6 月8 日设计完成日期2009 年6 月19 日设计内容与设计要求一．设计内容1．设计出UPS电路图。
2．说明UPS电路原理。
二．设计要求1.给出设计原理框图；2.给出具体设计思路，画出电路图；3.编写设计说明书。
主要设计条件1．提供实验箱；2．必要的元器件和导线等；说明书格式1.课程设计封面；2.任务书；3.说明书目录；4.设计总体思路，基本原理和框图；5.电路设计；6.编写设计说明书；7.总结与体会；8.参考文献；9.电路图；10.评分表；11.空白尾页。
进度安排十七周星期一：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；十七周星期一——十七周星期三：查找数据，确定设计方案，画出草图；十七周星期四，星期五：电路设计，画图；十八周星期一上午——星期二下午：掌握电路原理，打印出图纸；十八周星期三：书写设计报告；十八周星期四：书写设计报告；十八周星期五：答辩。
参考文献参考文献1．王兆安，黄俊主编——电力电子技术，机械工业出版社，20002．薛永毅，王淑英，何希才——新型电源电路应用实例，电子工业出版社，2001.103．何希才，张明莉编着——新型稳压电源及应用实例，电子工业出版社2004.2一、UPS 系统结构框图UPS的结构原理如图1所示。
其基本工作原理是，当市电正常时，由市电供电，同时市电通过整流器整流为直流，给蓄电池充电，可保证蓄电池的电量充足。
一旦市电异常乃至停电，即由蓄电池自动代替整流器向逆变器供电，蓄电池的直流电经逆变器变换为恒频恒压交流电继续向负载供电，因此从负载侧看，供电不受市电停电的影响。
UPS电源应包括交流输入滤波电路及整流电路、蓄电池充电回路、PWM逆变器、各种保护线路、交流市电供电与UPS逆变器供电之间的自动切换装置、控制电路等。
图1 UPS结构原理图二、典型UPS电源总电路设计电路原理图如图2所示，主要由市电供电及稳压调整电路、逆变电路等组成，这里着重介绍稳压调整电路和逆变电路。
UPS不间断电源项目设计方案
UPS不间断电源项目设计方案
一、项目背景
UPS不间断电源（Uninterruptible Power Supply）是具有电源输出
稳定性的一种强电源系统，用于保护电子设备免受停电、谐波和其他不稳
定因素的影响，可以为用户提供高质量的电源，保证系统可靠性和稳定性。
本项目的目标是制定UPS不间断电源的设计方案，以满足用户的不同需求。
二、项目要求
1、系统稳定性：UPS不间断电源系统的稳定性是保证系统可靠性和
可维护性的关键保障，必须确保系统的输出电压和电流稳定，以使加载设
备可以正常工作。
2、可靠性：UPS不间断电源系统的可靠性是保证电源质量的重要因素，必须确保其具有可靠的运行能力和保护功能。
3、负载容量：UPS电源系统的负载容量必须满足用户对功率大小的
要求，同时考虑安全系数的要求，以保证系统的可靠性和稳定性。
4、用户服务：UPS不间断电源系统必须能够对用户提供全面、便捷
的服务，以满足不同的用户需求。
三、UPS不间断电源设计方案
1、UPS电源系统的构成：UPS电源系统的核心部件包括逆变器、变压器、滤波器、保护装置等，其中逆变器用于将直流电转换为交流电；变压
器用于调节电源的输出电压；滤波器用于滤除输出电压中的谐波振荡；保
护装。
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。
不间断电源设计_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)动态UPS工作原理....................... 错误!未定义书签。
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)2.1 UPS总体结构........................................... 7.2.2UPS整流、逆变主电路的设计 (7)三相电源变压器 (8)三相不控整流桥........................................... 8.单相倍频逆变桥 (9)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 ..................................... 1.7 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....................................................... .3.5参考文献. (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。
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
论文作者签名：
签名日期： 年 月 日
I
授 权 声 明
学校有权保留送论文交的原件，允许论文被查阅和借 阅，学校可以公布论文的全部或部分内容，可以影印、缩 印或其他复制手段保存论文， 学校必须严格按照授权对论 文进行处理，不得超越授权对论文进行任意处置。
论文作者签名：
签名日期： 年 月 日
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
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
.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
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。