不間斷電源畢業(yè)設(shè)計排版后樣本

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。.3.3畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書摘要隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,國民經(jīng)濟、國防軍工、政府部門的各個領(lǐng)域要保障計算機信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全、可靠運行,就離不開UPS不間斷電源,這已成為信息業(yè)界乃至各行各業(yè)的共識。根據(jù)UPS不間斷供電的原理,本文以提高UPS的可靠性為基本點,從UPS電源裝置的結(jié)構(gòu)和形式來考慮其設(shè)計方案。整個UPS主電源裝置由整流/充電器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路等部分組成。整流/充電器(包括蓄電池)為UPS提供在線工作的能量輸入;逆變器為UPS提供在線工作的高質(zhì)量的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電輸出;靜態(tài)旁路為UPS在整流/充電器或者逆變器故障情況下提供旁路工作電源,逆變器供電和靜態(tài)旁路供電之間可實現(xiàn)不間斷供電切換;維修旁路為UPS定期檢修或故障維修時提供旁路電源?；陔娫醇夹g(shù)的高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化的發(fā)展方向,本文結(jié)合現(xiàn)代電力電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)的最新發(fā)展,利用微機作為控制核心,研究和開發(fā)大功率(10kVA以上)在線式智能UPS不間斷電源。關(guān)鍵詞 :不間斷電源微機控制電力電子技術(shù)智能化I******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書ABSTRACTWiththedevelopmentofthecomputertechnology,thenetworktechnology,communicationtechnology,inallthefieldsofthenationaleconomy,nationaldefenseandwarindustry,governmentministries,theymustdependonUPS(UninterruptiblePowerSystem)BytheprincipleofUPS,thispaperconsidersthedesignschemefromitsstructureandformatforincreasingitsreliability.Themainpowerdeviceismadeupofrectifier,charger,inverter,staticbypass,maintenancebypass.Rectifierandcharger(includingstoragebattery)offertheenergyinputofUPSwhenitisonline.InverterofferstheCVCF(ConstantVoltageandConstantFrequency)ACoutputwhenUPSisonline.Staticbypassoffersonlinebypasspowersupplywhenrectifier,charger,orinverterresultsinfaults,andtheswitchingbetweeninverterandstaticbypassisnotinterruptible.MaintenancebypassoffersbypasspowersupplywhenUPSneedsrepairingorMaintaining.Basedonthedevelopmenttrendofhigherfrequency,modularization,digitalization,andgreennessforpowertechnology,thispaperisrelevanttotherecentdevelopmentofmodempowerelectronicstechnologyandinformationprocessingtechnology,andhasstudiedtheabovemiddlecapacity(Above10KVA)onlineintelligentUPS,usingmicroprocessorascorecontrol.Keywords:UPSControlbymicroprocessorPowerElectronicsTechnologyIntelligentII******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書錄第一章概述????????????????????????11.1UPS的發(fā)展??????????????????????11.1.1UPS的發(fā)展歷程?????????????????11.1.2UPS的發(fā)展前景?????????????????31.2本課題研究的目的和意義???????????????41.3本課題的任務(wù)和要求?????????????????51.3.1本課題的任務(wù)??????????????????51.3.2本課題的要求??????????????????5第二章系統(tǒng)整體設(shè)計方案??????????????????72.1UPS電源不間斷供電的原理???????????????72.1.1負(fù)載間斷供電的原因???????????????72.1.2不間斷供電的原理????????????????72.2系統(tǒng)整體設(shè)計原理框圖????????????????92.3整流/充電器設(shè)計方案?????????????????92.4逆變器設(shè)計方案???????????????????102.5旁路電源設(shè)計方案??????????????????11第三章整流/充電器的設(shè)計?????????????????123.1整流/充電器主回路設(shè)計???????????????123.1.1整流變壓器的設(shè)計???????????????133.1.2直流濾波電抗器和濾波電解電容的設(shè)計??????143.1.3主回路電路??????????????????153.2整流/充電器控制設(shè)計????????????????163.2.1微處理器與16位單片機?????????????163.2.2整流/充電器的微機控制系統(tǒng)???????????183.2.3整流/充電器的控制軟件設(shè)計???????????23第四章逆變器的設(shè)計???????????????????244.1PWM逆變器的原理??????????????????24I******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書4.1.1逆變電路及其控制方式?????????????244.1.2PWM逆變器的基本原理及PWM波的生成方法????264.2UPS逆變器主回路設(shè)計????????????????294.2.1PWM型三相橋式IGBT逆變電路??????????294.2.2逆變器輸出變壓器和靜態(tài)開關(guān)??????????334.2.3逆變器主回路電路???????????????334.3UPS逆變器控制電路設(shè)計???????????????344.4UPS逆變器控制軟件設(shè)計???????????????37第五章UPS旁路電源設(shè)計?????????????????445.1靜態(tài)旁路的基本原理????????????????445.2切換與控制技術(shù)??????????????????445.3UPS靜態(tài)旁路主電路?????????????????465.4維修旁路?????????????????????47第六章UPS系統(tǒng)抗干擾設(shè)計????????????????486.1干擾源??????????????????????486.2干擾對UPS電源的影響????????????????486.3EMC與抗干擾設(shè)計??????????????????496.3.1EMC簡介???????????????????496.3.2抗干擾的方法?????????????????506.3.3UPS電源抗干擾措施??????????????50結(jié)論???????????????????????????53致謝???????????????????????????55參考文獻(xiàn)????????????????????????56附:大功率UPS供電系統(tǒng)原理框圖及各部分設(shè)計方案圖II******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書第一章概述自從電子設(shè)備特別是計算機問世以來,電源問題一直是人們十分關(guān)心的問題。對于一些特殊位置的重要設(shè)備,人們不但關(guān)心其供電電源本身的性能指標(biāo),更注重供電電源的質(zhì)量,即供電的穩(wěn)定性和不間斷性。因為這些設(shè)備的電源一旦出現(xiàn)不穩(wěn)定或者消失,就將造成非常大的損失,甚至無可挽回的損失。所幸的是不間斷電源UPS(UninterruptiblePowerSystem)的出現(xiàn),為解決這個問題提供了廣闊的前景。1.1UPS的發(fā)展1.1.1UPS的發(fā)展歷程最初的UPS是本世紀(jì)六十年代初由旋轉(zhuǎn)電動機供應(yīng)能量的動態(tài)UPS,即不間斷是靠動能維持。這種早期UPS的輸出穩(wěn)定是靠慣性飛輪對短時間電壓突變和干擾無反應(yīng);不間斷性是靠斷電后飛輪的慣性延長供電時間。當(dāng)然這種UPS的后備時間是很短的(一般不超過5秒),于是人們開始使用備用蓄電池組,這是早期UPS的典型結(jié)構(gòu),框圖如圖1-1所示。這樣的UPS雖然能夠靠增大蓄電池容量來延長后備時間,但轉(zhuǎn)換效率低,于是出現(xiàn)了內(nèi)燃式UPS系統(tǒng),這種UPS靠內(nèi)燃機提供斷電后的能量。動態(tài)UPS設(shè)備龐大笨重、操作不夠靈活、而且效率低、噪聲大。隨著電力電子學(xué)(功率電子學(xué))的發(fā)展,為實現(xiàn)大功率的電能轉(zhuǎn)換,于是出現(xiàn)了靜態(tài)UPS,它的主電路和控制電路均采用半導(dǎo)體器件,它也是目前絕大多數(shù)概念中的UPS,其典型框圖如圖1-2所示。其基本原理是:市電輸入經(jīng)整流器將交流電變成直流電,一方面給蓄電池組充電,另一方面為逆變器提供能量,再將直流電變成交流電經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)生故障時,另一路備用電源(旁路電源)經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)向負(fù)載供電。旁路電源市整流器

轉(zhuǎn)換

負(fù)電蓄電組

逆變器

關(guān)

載圖1-2靜態(tài)UPS典型框圖靜態(tài)UPS的工作方式有在線式和后備式(OnlineandOffline),兩者主體結(jié)構(gòu)大致相同,只是后者在市電正常時工作在旁路(Bypass),而前者只有當(dāng)逆變器故障或過載時才由旁路電源供電。一般來說,從性能上講,在線式優(yōu)于后備式;從容量上講,后備式一般不大于3KVA,而在線式不受此限制,當(dāng)前單機容量能夠做到600KVA以上,比如M.G,EXIDE,SOCOMEC等公司。UPS的裝機容量正不斷擴大,并聯(lián)成為擴大容量或者冗余系統(tǒng)的必然方法。比如M.G,EXIDE等公司的UPS機內(nèi)信號用微機處理、通訊采用普通信號,而SIEL公司采用光纖通訊〔OSC系統(tǒng)),從而實現(xiàn)多臺UPS的同相同幅、均負(fù)載的功能。由于單相進(jìn)單相出給市電配電帶來極大困難,于是出現(xiàn)了三相入單相出(3/1)的UPS,其最大容量可達(dá)60KVA以上,這種單相輸出的UPS在切換到旁路時、滿負(fù)載情況下市電對應(yīng)的一相將嚴(yán)重超載,因此廠家推出了三相入三相出的UPS產(chǎn)品,而且有三相負(fù)載100%不平衡產(chǎn)品,如IPM,SOCOMEC,BORRI,MEISSNER,SAVIN,VICTRON等公司的UPS產(chǎn)品。為改進(jìn)后備式UPS的供電質(zhì)量,人們研制了凈化UPS,即將凈化電源加在旁路電源上,如國產(chǎn)寶合UPS產(chǎn)品。結(jié)合后備式UPS效率高和在線式UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點,人們提出了三端口UPS。它使得離線式和在線式有機結(jié)合在一起,產(chǎn)品如APC、BEST、2******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書DELTEC、休康等。近期又出現(xiàn)了不間斷蓄電池系統(tǒng)UBS(UninterruptedBatterySystem),見圖1-3所示。它結(jié)合了動態(tài)UPS和靜態(tài)UPS的優(yōu)點,只是噪聲稍大,主要應(yīng)用于特殊場合,如野外、地下室等環(huán)境惡劣的場所。柴油發(fā)機蓄電池圖1-3UPS典型框圖

UPS

OUT1.1.2UPS的發(fā)展前景從以上UPS的發(fā)展歷程可看出,UPS從當(dāng)初單一的動態(tài)存儲式到今天多類型多品種動態(tài)、靜態(tài)、動靜結(jié)合、在線式、后備式(離線式)、后備在線交叉式等。隨之,UPS的應(yīng)用領(lǐng)域也從當(dāng)初單一的計算機用戶發(fā)展到今天計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在內(nèi)的能源(如電力)、醫(yī)藥、農(nóng)林、交通、天文、地理、通訊系統(tǒng)(如網(wǎng)絡(luò)通訊)等領(lǐng)域;后備時間從當(dāng)初的幾秒鐘到今天的幾小時、幾十小時甚至更常的時間;特別是從技術(shù)內(nèi)含意義上講,從當(dāng)初單一的機械式到今天包羅了當(dāng)代全部的電子技術(shù):從微電子學(xué)到功率電子學(xué),從線性電路到數(shù)字電路,從計算機硬件到軟件,從電信號通訊到光纖通訊以及機電一體化技術(shù)。隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電源技術(shù)的高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化成為發(fā)展趨勢,UPS不間斷電源也不例外。電力電子功率器件的高頻化和模塊化使得UPS電源產(chǎn)品的體積和重量大大減小,而可靠性和效率得以提高,可帶來顯著節(jié)能、降耗的可觀經(jīng)濟效益。微處理器軟硬件的引入,能夠?qū)崿F(xiàn)對UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。從而為UPS電源產(chǎn)品的數(shù)字化、智能化提供了堅實的基礎(chǔ)。隨著人們對環(huán)境保護(hù)意識的加強,電源系統(tǒng)的綠色化概念被提出。所謂電源綠色化首先是顯著節(jié)能,因為節(jié)電能夠減少發(fā)電對環(huán)境的污染;其次是電源不能(或少)對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。事實上許多功率電子節(jié)能設(shè)備往往是電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的諧波電流,使得總的功率因素下降,使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生毛刺尖峰甚至畸變。20世紀(jì)末各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了功率因數(shù)校正PFC(PowerFactorCorrector)方法,為21世紀(jì)UPS電源產(chǎn)品的綠色化奠定了基礎(chǔ)。******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書由此可看出,UPS已當(dāng)之無魄成為當(dāng)代高科技成員,而且正隨著電力子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。1.2本課題研究的目的和意義早期的UPS產(chǎn)品因電子技術(shù)及相關(guān)技術(shù)、工藝水平等方面的限制,備用時間短,智能性差,因此主要作為計算機的備用電源,其它行業(yè)涉及較少,因而普及率很低。可是,隨著微型計算機應(yīng)用的日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對供電的質(zhì)量要求越來越高。這是因為在微型計算機特別是企、事業(yè)單位的計算機網(wǎng)絡(luò)運行期間供電的中斷,將會導(dǎo)致隨機存儲器中數(shù)據(jù)的丟失和程序的破壞,有時甚至?xí)勾疟P盤面及磁頭遭到損壞,造成難以彌補的損失。不但如此,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,生產(chǎn)力水平的提高各行各業(yè)的許多關(guān)鍵設(shè)備對電源的要求也是如此。于是高性能、高可靠性UPS越來越受到人們的關(guān)注。從國防、航天、科研到醫(yī)療衛(wèi)生、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸,從銀行證券到商貿(mào)銷售,從通訊行業(yè)直至以信息高速公路為代表的新興信息產(chǎn)業(yè)(IT),無不用到UPS不間斷電源。而且,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是計算機技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們對UPS的要求越來越高:不但要求供電質(zhì)量高,而且要求智能化,這也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。人們希望將現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等UPS相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于UPS不間斷電源,使UPS電源供電系統(tǒng)變得越來越完善,對各種性質(zhì)的負(fù)載適應(yīng)性更強,產(chǎn)品種類更齊全。實際上,UPS經(jīng)過近四十年的發(fā)展至今,性能指標(biāo)基本相似,不同點在于功能上的拓寬、創(chuàng)新及可靠性的高低。PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù)和功率晶體管及組合管、功率MOS管、IGBT等己被UPS普遍采用,從而降低了UPS的4******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書可聞噪聲,提高了效率和可靠性。特別是自80年代以來,微處理器技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程的迅猛發(fā)展,并引入UPS領(lǐng)域,大大拓寬了UPS的功能。顯示方式從數(shù)碼顯示到液晶顯示,使得人機”對話”更加方便。利用CPU的強大處理功能,可做到自動診斷、自動開關(guān)機、自動打印運行記錄,起到監(jiān)控、管理系統(tǒng)的作用。隨著UPS在計算機網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用不斷發(fā)展,UPS不再是單純供電、僅僅保護(hù)服務(wù)器,而是強調(diào)以整個網(wǎng)絡(luò)為保護(hù)對象。用戶希望UPS保護(hù)的對象不再是特定的運算設(shè)備為主,而是讓網(wǎng)絡(luò)在電源出現(xiàn)異常時,依然能夠繼續(xù)工作而不中斷。因此,UPS監(jiān)控防護(hù)軟件是UPS的新發(fā)展,這種軟硬件的新搭配有助于大幅度提高UPS的功能,使其趨向人性化;同時大大拓寬了UPS在計算機及網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。智能UPS就是在這種形勢要求下發(fā)展起來的。所謂智能UPS就是將傳統(tǒng)UPS經(jīng)過與PC上位機相連的硬件接口,結(jié)合特殊設(shè)計的軟件(稱為監(jiān)控軟件)以提供電源和資料的雙重保護(hù)。因此監(jiān)控軟件是UPS智能化的關(guān)鍵部分。當(dāng)前UPS各大廠家都將UPS的監(jiān)控軟件作為產(chǎn)品竟?fàn)幜Φ囊粋€重要籌碼。UPS不間斷電源本身是集數(shù)字與模擬技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)、電力電子技術(shù)、微處理器及軟件編程等技術(shù)于一體的密集型電子產(chǎn)品。另外,隨著微處理器和計算機應(yīng)用的普及,將其引入UPS系統(tǒng),研制智能UPS是UPS發(fā)展的必然趨勢。UPS的發(fā)展,并由此推動與之相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,這也是我選擇本課題的初衷之一。1.3本課題的任務(wù)和要求1.3.1本課題的任務(wù)本課題的任務(wù)是研究設(shè)計出新一代微機控制的可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的20KVA的智能UPS系統(tǒng)。UPS主電源包括整流/充電器、逆變器、旁路電源(靜態(tài)旁路電源和維修旁路電源)三大部分組成。5******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書1.3.2本課題的要求UPS輸入設(shè)計要求:(1)輸入電壓:380V10%(三相四線制),頻率50HZ15%;(2)輸入容量能同時滿足蓄電池均充和逆變器滿載運行要求;(3)功率因>0.8.UPS輸出設(shè)計要求(1)三相輸出電壓380V2%,輸出頻率500.5%,并在一定范圍內(nèi)可調(diào)(電壓正負(fù)5%,頻率正負(fù)2HZ);(2)輸出功率大于額定功率(20KVA);(3)過載能力125%--150%;(4)諧波失真度<7%。其它設(shè)計要求(1)總效>0.75,總功率因數(shù)>0.8;(2)軟啟動功能;(3)逆變器與后備靜態(tài)旁路鎖相同步,兩者切換時間100us;(4)具有功能指示和故障報警功能;(5)具有自保護(hù)功能;(6)具有RS232通訊接口,可遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理;第二章系統(tǒng)整體設(shè)計方案UPS不間斷電源裝置不間斷供電的含義就是指當(dāng)交流輸入電源(市電)發(fā)生異常或斷電時,電源裝置能繼續(xù)向負(fù)載供電,而且能保證供電質(zhì)量,使負(fù)載供電不受影響。實現(xiàn)此目的的交流不間斷UPS電源的基本組成如圖2-1所示:市電

整流器蓄電池

逆變器

負(fù)載圖2-1UPS基本組成框圖在此基本組成電路中,當(dāng)市電發(fā)生斷電或異常時,關(guān)鍵在于使用蓄電池放電,以蓄電池代替整流器,向逆變器提供直流輸入從而保證負(fù)載供電的不間斷和質(zhì)量。如果深入地擴展分析,要保證負(fù)載的不間斷供電和負(fù)載的供電質(zhì)量,就必須增強UPS電源裝置的可靠性,因為只有電源裝置的可靠性提高了,才能使負(fù)載供電不間斷和質(zhì)量得到充分保證,這就要從UPS電源裝置的結(jié)構(gòu)和形式來考慮其設(shè)計方案。下面在分析不間斷供電的原理的基礎(chǔ)上,提出本課題的整體設(shè)計方案。2.1UPS電源不間斷供電的原理2.1.1負(fù)載間斷供電的原因造成負(fù)載間斷供電的原因有很多,概括起來,主要有:1)交流輸入電源(市電)突然發(fā)生停電。造成這種突然停電的原因較多,如:用戶發(fā)生故障或事故,造成電源跳閘;雷擊造成短路而跳閘,或者由于雷擊引起輸電線斷裂;鳥害引起斷裂而跳閘;臺風(fēng)或龍卷風(fēng)將輸電線刮斷等。2)交流輸入電源發(fā)生瞬間停電。3)電源裝置發(fā)生故障而中斷供電。因此,解決負(fù)載不間斷供電須從以上三方面主要原因入手。2.1.2不間斷供電的原理7

從UPS基本組成原理圖2-1可看出,(1)在交流輸入電源正常的情況下,整流器一方面為逆變器提供直流輸入電壓,同時另一方面向蓄電池充電,使蓄電池儲存能量;一旦交流輸入電壓發(fā)生異常或斷電、或者整流器發(fā)生故障時,整流器就無直流輸出,這時蓄電池自動代替整流器向逆變器提供直流輸入電壓,逆變器仍能正常工作。當(dāng)市電恢復(fù)正常或者整流器故障排除后,恢復(fù)整流器供電,這樣負(fù)載得到連續(xù)供電,不會產(chǎn)生間斷供電的現(xiàn)象。(2)當(dāng)逆變器發(fā)生故障時,很明顯,圖2-1所示結(jié)構(gòu)的UPS就不能實現(xiàn)負(fù)載的不間斷供電。解決的辦法有兩個:一是提供逆變器的備用單元;二是提供靜態(tài)旁路輔助電源。具體來說:a.如果有逆變器的冗余備用單元,當(dāng)逆變器故障時,經(jīng)過快速開關(guān)立即切換至備用單元,保證負(fù)載的不間斷供電,這時負(fù)載得到的仍是穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電;b.如果有靜態(tài)旁路輔助電源(或稱靜態(tài)旁路電源),當(dāng)逆變器故障時,經(jīng)過靜態(tài)開關(guān)迅速切換至靜態(tài)旁路電源,向負(fù)載供電,不過,這時負(fù)載得到的是市電,供電質(zhì)量比較差,無穩(wěn)壓穩(wěn)頻性能,但保證了負(fù)載不間斷供電。一旦逆變器故障排除,即可恢復(fù)運行。(3)如果市電交流輸入不正常的同時,逆變器又發(fā)生故障,這時要保證負(fù)載的不間斷供電,可采用既有逆變器備用單元,又有靜態(tài)旁路電源的設(shè)計方案。當(dāng)交流輸入恢復(fù)正?；蛘吣孀兤鞴收吓懦?經(jīng)過靜態(tài)旁路電源向負(fù)載供電(如果市電輸入正常的話);或者經(jīng)過逆變器向負(fù)載供電(如果逆變器故障排除的話)。這種方案可保證負(fù)載的供電不間斷。(4)電源裝置根據(jù)實際情況需要定期檢修,這時必須斷開逆變器和靜態(tài)旁路,但依然要保證負(fù)載供電的不間斷,這時可采用增加維修旁路電源的方案。當(dāng)電源裝置維修時,經(jīng)過維修旁路開關(guān)切換至維修旁路電源,此電源取自市電;一旦維修完畢,即切換至逆變器供電或靜態(tài)旁路電源供電。綜上所述,不間斷供電的原理實質(zhì)就是從電源裝置的組成結(jié)構(gòu)上考慮如何實現(xiàn)負(fù)載的不間斷供電:采用冗余結(jié)構(gòu)或者其它可靠性設(shè)計方案。本課題根據(jù)1.3的設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo),從不間斷供電的原理出發(fā),提出下面的整體設(shè)計方案2.2系統(tǒng)整體設(shè)計原理框圖UPS不間斷電源設(shè)計的基本原理是將輸入的交流電整流轉(zhuǎn)換為直流電,一方面為備用蓄電池充電,另一方面再將其逆變轉(zhuǎn)換為穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電。設(shè)計的基本點有兩個:一是UPS輸出的穩(wěn)定性,即輸出電壓和頻率都必須保持穩(wěn)定(在一定的額定精度內(nèi));二是UPS輸出的不間斷性,即要能實現(xiàn)不間斷供電。整個設(shè)計緊緊圍繞這兩個要點進(jìn)行的:(1)蓄電池(包括充電器)是電網(wǎng)斷電或者電網(wǎng)電壓嚴(yán)重畸變時為負(fù)載供電的能量來源;(2)逆變器是UPS輸出穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電的核心組成,也是整個UPS核心,采用冗余備用單元也是為了保證負(fù)載供電的不間斷;(3)旁路輔助電源(包括維修旁路電源和靜態(tài)旁路電源)是為維修、檢修UPS,或者逆變器故障的情況下實現(xiàn)不間斷供電的輔助電源。根據(jù)以上所述,提出如下設(shè)計原理框圖(圖2-2):輔助電源

維修旁路電源靜態(tài)旁路電源靜態(tài)開關(guān)Ⅰ市電 整流/ 逆變器 1輸入

充電器

變壓器

隔離

靜態(tài)開關(guān)Ⅱ

負(fù)載蓄電池

逆變器 2圖2-2系統(tǒng)整體設(shè)計原理框圖下面以此原理框圖從整流器/充電器、逆變器、旁路輔助電源三方面分析本設(shè)計方案。2.3整流/充電器設(shè)計方案本設(shè)計中整流器和充電器合二為一,這主要是從功率大這個因素考慮的。為實現(xiàn)大功率整流和充電的需要,設(shè)計中借助于可控整流器件SCR,采用三相全控橋式整流充電電路,從而大大提高了可靠性、降低了造價。9******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書控制電路采用16位INTEL96系列的80C196單片機,控制簡潔、方便、可靠。主回路電路示意圖見圖2-3所示。如圖2-3所示,三相四線380V交流電壓經(jīng)空氣開關(guān)KK、快速熔斷器KRD、整流變壓器降壓隔離、再經(jīng)三相全控橋式整流;整流輸出經(jīng)電感L、電容C濾波,LEM霍爾電流傳感器,熔斷器RD,接觸器JQ接至220V蓄電池。微機(80C196單片機系統(tǒng))控制回路由主控、測量、同步、脈沖輸出、信號輸入、信號輸出及電源等部分組成。圖2-3整流/充電器設(shè)計方案2.4逆變器設(shè)計方案逆變器的功率單元采用IGBT組成的三相橋式逆變電路;IGBT驅(qū)單元采用日本富士公司生產(chǎn)的EXB841驅(qū)動芯片組成的驅(qū)動電路;逆變控制系統(tǒng)設(shè)計采用冗余設(shè)計方案:兩套由INTEL公司生產(chǎn)的16位微處理器80C196MC組成的控制系統(tǒng)1#和控制系統(tǒng)2#(兩者互為備用)共用一組功率單元及其驅(qū)動單元。如圖2-4所示,逆變器的輸入來自整流/充電器的直流輸出,經(jīng)三相IGBT全控逆變橋,在逆變控制系統(tǒng)SPWM控制方式下產(chǎn)生SPWM脈沖波輸出,再經(jīng)特殊設(shè)計的隔離變壓器(原邊為三角形接法,副邊為星形接法)隔離、濾波后產(chǎn)生穩(wěn)壓穩(wěn)頻的正弦交流電輸出。其中K2為快速晶閘管組成的靜態(tài)開關(guān),是為實現(xiàn)負(fù)載不間斷供電而設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān)。10******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書圖2-4逆變器設(shè)計方案2.5旁路電源設(shè)計方案旁路電源是UPS不間斷電源不可缺少的部分,它分為靜態(tài)旁路電源和維修旁路電源。靜態(tài)旁路是指利用靜態(tài)開關(guān)(一對反并聯(lián)的快速晶閘管組成)來實現(xiàn)逆變器供電和旁路供電之間的同步切換。因為快速繼電器的動作時間至少為幾毫秒,不能滿足不間斷供電的要求,而靜態(tài)開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷時間僅為數(shù)十微秒,因此可實現(xiàn)負(fù)載的不間斷供電。維修旁路電源是為電源裝置檢修、維修時的備用電源。旁路電源一般取自市電電網(wǎng)。本UPS旁路系統(tǒng)設(shè)計方案如圖2-5所示,圖中只畫出了一相的電路示意圖。2-5UPS旁路電源設(shè)計方案******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書第三章整流/充電器的設(shè)計整流/充電器在UPS交流不間斷電源裝置中的作用主要有兩個:一是將交流電整流為直流電,經(jīng)濾波供給逆變器;二是給蓄電池提供充電電壓,對蓄電池進(jìn)行充電。整流器電路形式有很多,典型整流電路有:三相或單相橋式不可控整流電路、三相或單相橋式半控整流電路、三相或單相橋式全控整流電路、帶平衡電抗器的12脈波整流電路等。大功率UPS不間斷電源的整流/充電電路一般選用可控整流電路,這是基于整流器和充電器合為一體的設(shè)計考慮。具體來說:(1)一般希望逆變器能得到一個電壓穩(wěn)定的電源?？墒怯捎诜N種因素的影響,比如市電電壓變化頻繁,有時低于380V(三相交流電輸入),甚至低達(dá)340V;有時高于380V,甚至高達(dá)420V等等,如果采用不可控整流電路,將使得整流器的直流輸出不能保持穩(wěn)定。只有采用可控整流電路,同時采用必要的負(fù)反饋環(huán)節(jié),自動地調(diào)節(jié)脈沖相位,才能保證整流器的直流輸出電壓的穩(wěn)定。(2)蓄電池充電電壓必須能夠調(diào)節(jié)。不可控整流電路不能提供蓄電池一般狀態(tài)下的浮充電壓和過放電以后的均充電壓(均衡充電電壓)兩種不同大小的電壓。因此采用可控整流電路比較好。在可控整流電路中,典型應(yīng)用電路是三相橋式全控整流電路。3.1整流/充電器主回路設(shè)計本設(shè)計中的整流/充電電路采用常見的三相橋式全控整流電路。其電路的基本原理這里不再詳細(xì)說明。原理電路如下,圖中KPl～6為晶閘管。圖3-1三相橋式全控整流電路原理圖******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書3.1.1整流變壓器的設(shè)計由前面所述可知,三相電網(wǎng)電壓經(jīng)空氣開關(guān)和快速熔斷器后,接在一星形/三角形接法的變壓器的原邊。此變壓器屬整流變壓器,不同于一般的電力變壓器。1.整流變壓器在此設(shè)計中的作用整流變壓器在設(shè)計中的作用有三:(1)它可擴大整流電路中晶閘管控制角的調(diào)節(jié)范圍,提高調(diào)節(jié)性能。(2)起隔離作用。它使整流電路與電網(wǎng)電源隔離開來,使它們之間不發(fā)生電的直接聯(lián)系,這樣可減輕電網(wǎng)對整流/充電電路的干擾和影響,同時也減少了整流/充電電路對電網(wǎng)上其它用電設(shè)備的干擾。(3)降壓作用。整流變壓器將電網(wǎng)電壓變換成與負(fù)載相匹配的電壓,這有助于提高晶閘管整流器的性能。一般清況下,整流器的副邊次級電壓低于原邊初級電壓,因此這里的整流變壓器屬降壓變壓器。它的接線方式要與同步變壓器接線相配合,以滿足主回路電路與同步電壓之間的相位關(guān)系。2.整流變壓器在設(shè)計上與一般電力變壓器的區(qū)別整流變壓器在設(shè)計上不同于一般的電力變壓器:(1)接線方式上有嚴(yán)格要求。初級和次級繞組中要有一個接成三角形,一般以初級繞組接成三角形的居多,這樣可避免供電電壓波形的畸變;也可避免負(fù)載發(fā)生不平衡時出現(xiàn)中心點浮動。在三相四線制接法的輸入中,整流變壓器只有接成星形/三角形。本設(shè)計中就屬這種情況。(2)要求具有較高的絕緣強度。這是因為晶閘管整流電路發(fā)生過電壓的機會比較多。(3)要求適當(dāng)增大變壓器的導(dǎo)線截面積,這是因為晶閘管整流電路較易發(fā)生短路而產(chǎn)生過電流?；?2)(3)的原因,使得整流變壓器的體積比同等容量的電力變壓器體積要大。3.容量和變比設(shè)計13******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書根據(jù)本設(shè)計中UPS的功率(20KVA)整流變壓器的容量可選1.5倍UPS額定功率即30KVA,變比要根據(jù)蓄電池的電壓而定。3.1.2直流濾波電抗器和濾波電解電容的設(shè)計在圖3-1中,P1、N1兩端的整流輸出為脈動的直流電壓,在這種直流電壓中還含有較多的交流成分,它不利于逆變器的工作和蓄電池的充電,因此不能直接送往逆變器和為蓄電池充電,必須經(jīng)過濾波。濾波電抗器LL的作用可歸結(jié)為以下三個方面(1)平波作用。整流電壓里含有對逆變器和蓄電池不利的交流成分,利用電抗器既能儲存能量又能放出能量的特點,在電路中接入電抗器L減小整流電壓脈動程度,起到平波作用。(2)續(xù)流作用。當(dāng)整流器的晶閘管控制角增大到一定值后,在某段時間內(nèi)橋式整流電路中各元件均不導(dǎo)通,此時整流器輸出電壓為零,輸出電壓的波形出現(xiàn)了不連續(xù),輸出電流也就出現(xiàn)了不連續(xù)。這必將影響逆變器和蓄電池的供電連續(xù)勝。如果接入了電抗器L,在這段時間內(nèi)電抗器將通過續(xù)流二極管所提供的通路,把它儲存的能量釋放出來,供給逆變器和蓄電池,形成導(dǎo)通回路,保證輸出電流的連續(xù)性。(3)限制短路電流上升率的作用。當(dāng)直流側(cè)發(fā)生短路時,直流回路中的電流將猛然增大,危及晶閘管和硅整流元件如整流二極管。利用電抗器上電流不能突變的特點,在電流中接入電抗器后可限制短路電流的上升率,從而起動保護(hù)整流器的作用。2.濾波電容C電容C是大容量、高耐壓濾波電解電容,起平滑濾波作用。3.L和C的選用設(shè)計直流濾波器所用L和C的大小根據(jù)整流/充電器的容量合理計算,這里我們根據(jù)經(jīng)驗來取值。L--考慮電感量大小和電流,選1mH/600A。C--考慮大小和耐壓值,選6800uF/450V兩片。14******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書3.1.3主回路電路綜上所述,本整流/充電器的主回路電路如圖3-2所示。在圖3-2主回路電路中。圖中各元件說明如下:圖3-2整流/充電器的主回路電路圖KK------空氣開關(guān);ZB------整流變壓器,接法為Y/△——11;RD1-3------整流輸入端保護(hù)熔斷器;RD4------整流輸出端保護(hù)熔斷器;YR1-3------整流輸入端壓敏電阻保護(hù);YR4------整流輸出端壓敏電阻保護(hù);S1-6------整流器件:晶閘管SCR;RI-6------晶閘管阻容吸收電阻;Cl-6------晶閘管阻容吸收電容;LEM------霍爾電流傳感器;L------濾波電感;C7,C8------兩個完全相同的濾波電解電容;BI------蓄電池組;A------直流電流表;V------直流電壓表。在圖3-2中,整流器件晶閘管SCR的參數(shù)應(yīng)根據(jù)UPS的容量和蓄電池的端電壓大小來選取。其阻容吸收電路的電阻和電容可根據(jù)經(jīng)驗公式選取。15******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書3.2整流/充電器控制設(shè)計設(shè)計好整流/充電器的主回路電路后,進(jìn)一步的工作就是設(shè)計控制電路?？刂齐娐肥钦鞒潆娖鞯暮诵?因為無論是整流直流輸出作為逆變器的輸入的控制,還是給蓄電池充、放電的控制,必須保證控制可靠、穩(wěn)定、有序。因此對控制電路的要求如下:(1)晶閘管的觸發(fā)控制電路要輸出與主回路電路相同步的觸發(fā)脈沖;(2)能調(diào)節(jié)整流輸出大小,以滿足對蓄電池充電的要求;(3)保證整流輸出的穩(wěn)定,以利于逆變器和蓄電池的工作;(4)整流器的起動要平穩(wěn),因而要控制起動速度,限制起動電流;(5)抑制過載電流,要有限流保護(hù)和過、欠壓保護(hù)。根據(jù)上述要求,并緊密聯(lián)系當(dāng)前國內(nèi)外保護(hù)、控制領(lǐng)域的發(fā)展形勢,設(shè)計了以微機控制為核心的整流/充電控制系統(tǒng)。3.2.1微處理器的選擇現(xiàn)在市場上應(yīng)用最為普遍的是8位單片機,可是在一些比較復(fù)雜的系統(tǒng)中,它就不得不讓位與16位單片機。在本設(shè)計中我選用MCS-96系列單片機,它除了適用于一般的信號處理系統(tǒng)外,對于要求實時處理、實時控制的各類自動控制系統(tǒng)如工業(yè)控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)等以及高級智能系統(tǒng)如高級智能儀器、高性能的計算機外部設(shè)備控制器、辦公自動化設(shè)備控制器等都有其特有的優(yōu)勢。它在下列幾個方面顯示出其優(yōu)越的性能和特點:(1)CPU的算術(shù)邏輯單元不采用常規(guī)的累加器結(jié)構(gòu),改用寄存器--寄存器結(jié)構(gòu),CPU操作直接面向256字節(jié)甚至512字節(jié)的寄存器,消除了一般CPU結(jié)構(gòu)中的累加器如51系列單片機等的瓶頸效應(yīng),大大提高了操作速度和數(shù)據(jù)吞吐能力。(2)256或512字節(jié)寄存器中除了前端少量專用寄存器外,其余字節(jié)均為通用寄存器。這樣多數(shù)量的通用寄存器就有可能為各中斷服務(wù)程序中的局部變量指定專門的寄存器,免除了指定服務(wù)過程中保護(hù)寄存器現(xiàn)場和恢復(fù)寄存器現(xiàn)場所支付的軟件開銷,并大大方便了程序的設(shè)計。16******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書(3)指令系統(tǒng)執(zhí)行更快、效率更高。能夠?qū)Х枖?shù)和不帶符號數(shù)進(jìn)行操作;還有符號擴展、數(shù)據(jù)規(guī)格化(用于浮點運算)等指令。另外,三操作數(shù)指令大大提高了指令效率。(4)在8OC196KC及其以后的芯片中,增加了一個外設(shè)事務(wù)服務(wù)器PTS,專門用于處理外設(shè)中斷事務(wù),它和普通中斷服務(wù)過程相比,PTS服務(wù)大大減少了CPU的軟件開銷。(5)內(nèi)部帶有四路以上的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D),8OC196MC具有多達(dá)13路A/D,而且KB以后的芯片轉(zhuǎn)換位數(shù)8位和10位可選。A/D轉(zhuǎn)換器集成于芯片內(nèi)部,大大增強了信號采樣電路的抗干擾能力,提高了電路的可靠性。(6)具有高速輸入口HSI和高速輸出口HSO或者比較/捕獲COMPARE/CAPCOMP,它們對于處理與時間有關(guān)的事件以及某些特殊輸出提供了極大的方便。當(dāng)然,MCS-96系列單片機具有一般單片機所具有的全部外設(shè)裝置:振蕩器和時鐘發(fā)生器、定時器計數(shù)器、標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出口、全雙工異步或同步串行輸入/輸出口、監(jiān)視定時器(Watchdog)、片選輸出等。由此可看出,MCS-96系列16位單片機具有更豐富的軟、硬件資源,具有更高的性能,它更適用于一些較復(fù)雜的系統(tǒng)中?；谝陨显?本課題中整流/充電器的控制電路采用了以80C196KC單片機為主控的微機控制系統(tǒng)。它主要由主控、測量與采集、脈沖輸出與同步、信號輸出以及電源等部分組成?？刂齐娐方M成框圖如圖3-3。測 量定

80C196 單片機主控系統(tǒng)

脈沖輸出信號輸出AC220V DC220V

小型開關(guān)電源模塊+5VVCC) VSS +15V -15V 3-3整流/充電器的控制電路組成框圖17+24V(Vp)GND

******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書3.2.2整流/充電器的微機控制系統(tǒng)1.整流/充電器的控制原理在UPS不間斷電源中的整流器,除了供給逆變器直流輸入外,還須完成對蓄電池的常規(guī)充電、快速充電、浮充電的功能。因此整流器的輸出是隨著UPS不間斷電源工作狀態(tài)的變化而變化。下面具體說明如何調(diào)節(jié)整流電路的輸出。在圖3-1中,在接上負(fù)載后的整流輸為:Ud=1.35Ulcosa=2.34U2cosa(3-1)其中,Ud為整流器輸出的直流電源平均值;Ul為整流變壓器初級線電壓;U2為整流變壓器次級相電壓;a為晶閘管控制角,即晶閘管觸發(fā)脈沖相位,是對應(yīng)于觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時刻距自然換相點的電角度,又稱為延遲角。從公式3-1可看出,調(diào)節(jié)晶閘管的控制角即可調(diào)節(jié)整流輸出。整流器提供給逆變器的直流輸入必須是穩(wěn)定的,這樣才能有利于逆變器的正常工作,為此在設(shè)計中引入了電壓負(fù)反饋并采用了PID控制算法。即經(jīng)過電壓傳感器對整流輸出電壓進(jìn)行取樣,與期望值進(jìn)行比較,根據(jù)差值進(jìn)行PID控制,從而實現(xiàn)整流輸出的穩(wěn)定。2.主控電路設(shè)計基于80C196單片機豐富的內(nèi)部資源,整流/充電器主控電路以80C196芯片為核心,只擴展了一片程序存貯器27C64,輔以地址鎖存器74HC373,復(fù)位電路、參考電壓電路及振蕩電路。程序存貯器的片選信號直接取自80C196的地址線AD15,地址范圍為:H-3FFFH。復(fù)位電路見圖3-4。工作原理是:復(fù)位電路接收到硬件或軟件復(fù)位信息(上電復(fù)位、監(jiān)視定時器溢出、執(zhí)行復(fù)位指RST)后,都會使單片機RESET引腳的電位變低。圖3-4所示的復(fù)位電路具有上電復(fù)位功能。上電時經(jīng)過C通路向電容C充電使單片機RESET引腳保持在低電平狀態(tài),隨著復(fù)位電******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書容充電電壓的升高,RESET引腳電位變成高電平,完成上電復(fù)位。圖中的二極管D為復(fù)位電容C在掉電的情況下提供了一條迅速放電的通路,這樣可保證芯片的重復(fù)上電的情況下可靠地復(fù)位。圖3-480C196單片機復(fù)位電路參考電壓電路是為采樣A/D轉(zhuǎn)換電路提供參考基準(zhǔn)電壓。經(jīng)過電阻降壓、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓獲得?；鶞?zhǔn)電壓源采用LM336-5.OV,它是一種新型帶隙基準(zhǔn)電壓源,具有溫度系數(shù)小、動態(tài)阻抗低、工作電流范圍寬等優(yōu)點。應(yīng)用電路見圖3-5。其中振蕩電路晶振頻率采用8MHZ,振蕩電容選33pF。圖3-5參考電壓電路3.脈沖輸出與同步電路設(shè)計如圖3-1中,為了保證整流橋在合閘上電后共陰極組和共陽極組各有一個晶閘管導(dǎo)通,或者由于電流斷續(xù)后能再次導(dǎo)通,必須對兩組中應(yīng)導(dǎo)通的一對晶閘管同時施加觸發(fā)脈沖。為此可有兩種觸發(fā)方式:寬脈沖觸發(fā)方式和雙窄脈沖觸發(fā)方式。寬脈沖觸發(fā)是指使每個觸發(fā)脈沖的寬度> (一般取 -- );雙窄脈沖觸發(fā)是指在觸發(fā)某一號晶閘管的同時給前一號晶閘管補發(fā)一個脈沖,相當(dāng)于用兩個窄脈沖等效替代大于的寬脈19******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書沖。雙窄脈沖觸發(fā)方式中,在一個周期內(nèi)對每個晶閘管需要連續(xù)觸發(fā)兩次,兩次脈沖前沿的間隔 ,這種觸發(fā)方式雖然比較復(fù)雜,但它可減少觸發(fā)電路的輸出功率,減小脈沖變壓器的鐵心體積。寬脈沖觸發(fā)方式中雖然脈沖次數(shù)減少一半,可是為了不讓脈沖變壓器飽和,其鐵心體積必然做得大些,繞組匝數(shù)多些,因而漏感增大,導(dǎo)致脈沖前沿不夠陡,增加去磁繞組可改變這個情況,但又使裝置復(fù)雜化。因此,在本整流器觸發(fā)控制設(shè)計中,采用了雙窄脈沖強觸發(fā)方式。脈沖來自單片機8OC196的高速輸出口(經(jīng)過編程產(chǎn)生六路觸發(fā)脈沖波)。80C196單片機的高速輸出口HSO為晶閘管觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生提供了極大的方便。HSO應(yīng)用于按程序設(shè)定的時間去觸發(fā)某一事件,要求CPU的開銷極少,因此速度塊。利用HSO可產(chǎn)生寬度和周期符合晶閘管觸發(fā)要求的脈沖。方法即是通過設(shè)定HSO.x的正跳和負(fù)跳時間。利用80C196單片機的 產(chǎn)生六路晶閘管觸發(fā)脈沖的原理就是按照整流電路中晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通的規(guī)律,在一周期內(nèi)編程產(chǎn)生六路具有一定寬度和周期的雙脈沖,再經(jīng)功率放大電路、隔離電路以及脈沖變壓器得到符合晶閘管觸發(fā)要求的觸發(fā)脈沖。晶閘管觸發(fā)脈沖必須是具有一定寬度、幅值和陡沿的脈沖信號。一般來說,觸發(fā)脈沖寬度為400uS,幅值10V左右,而且前沿要陡峭。晶閘管觸發(fā)電流一般為mA級,而單片機輸出口驅(qū)動電流只有幾百uA,因此必須進(jìn)行功率放大,本設(shè)計中采用驅(qū)動能力較強的MC1413芯片。經(jīng)驅(qū)動后的驅(qū)動電流可達(dá)幾百mA。采用光電隔離是避免單片機弱電工作電路不受主回路強電電路的干擾。采用脈沖變壓器是基于匹配晶閘管門極觸發(fā)電壓的考慮。脈沖輸出電路如圖3-6所示。本節(jié)一開始,在控制電路要求中就提出晶閘管的觸發(fā)脈沖必須與主回路電路相同步,因此要設(shè)計同步電路以保證觸發(fā)脈沖與主回路的同步。、同步電路取自主回路三相輸入的A相,它經(jīng)濾波、比較產(chǎn)生同步脈沖信號,見圖3-7所示。20******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 3-6脈沖輸出電路 3-7同步電路4.測量與信號采集電路設(shè)計信號采集與測量包括開關(guān)量和模擬量的采集和測量。信號采集是針對80C196單片機而言的,為實現(xiàn)測量結(jié)果的顯示及保護(hù)等功能,必須有采集計算電路。利用80C196單片機的8路10位A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換器以及CPU的計算處理功能,可方便地處理測量結(jié)果和保護(hù)整定?？墒?進(jìn)入單片機的信號必須是經(jīng)過調(diào)理的信號,它要求符合以下條件:(1)信號必須是非負(fù)的,而且幅值不能超過5V;(2)進(jìn)入單片機輸入口的信號是電壓信號;(3)輸入信號不能干擾單片機的正常工作。因此,進(jìn)入單片機的信號必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?。對于電信號有電壓和電流信?在進(jìn)入單片機之前電流信號要轉(zhuǎn)換為電壓信號,利用電阻即可實現(xiàn);對于高壓、交變信號要轉(zhuǎn)換成低壓非負(fù)信號才能進(jìn)入單片機。模擬電壓信號有交流電壓信號和直流電壓信號,對應(yīng)單片機的采集方21******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書法有交流采集和直流采集。不論哪種采集方法,進(jìn)入單片機的信號都必須符合上面提出的三個要求。因此,對于交流信號,還要考慮將交變的信號轉(zhuǎn)換為非負(fù)信號的問題。在本整流/充電器的設(shè)計中,采用直流采樣。交流輸入電壓的過、欠壓保護(hù)均經(jīng)過整流后的整流輸出值進(jìn)行整定保護(hù)。因此本設(shè)計中模擬采集量包括整流輸出電壓和電流。它們是經(jīng)過霍爾電壓、電流傳感器傳送來的,它們有降壓、隔離的功能。從傳感器傳送來的信號因含有諧波等干擾信號,不能直接進(jìn)入單片機,須經(jīng)過濾波、緩沖等環(huán)節(jié)。濾波采用R、C濾波,緩沖采用電壓跟隨器,如圖3-8所示。 3-8直流采樣電路5.信號輸出電路設(shè)計信號輸出包括狀態(tài)信號輸出如開關(guān)量的輸出、指示燈的狀態(tài)。開關(guān)量輸出有保護(hù)繼電器、光字牌、調(diào)壓開關(guān)等。與開關(guān)量的輸入類似,開關(guān)量的輸出要有光電隔離、驅(qū)動等環(huán)節(jié)。開關(guān)量輸出的典型電路見圖3-9。圖3-9開關(guān)量輸出電路指示燈是利用發(fā)光二極管的點亮與熄滅兩種二選狀態(tài)來指示裝置各部分的工作正常與否,如Vcc、Vp、交流或直流輸入電源的有無。22******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書裝置的過、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、同步保護(hù)是經(jīng)過指示燈和繼電器同時進(jìn)行的,一方面指示故障類型,另一方面保護(hù)繼電器動作,保護(hù)裝置。6.工作電源設(shè)計裝置的工作電源對整個裝置工作的重要性是不言而喻的,因為一旦工作電源出現(xiàn)故障,整個裝置就陷入癱瘓狀態(tài),正常工作就無從談起。因此工作電源必須可靠、精確。本整流/充電器的工作電源設(shè)計采用以小型開關(guān)電源模塊為中心的設(shè)計方案。此小型開關(guān)電源模塊可輸出+5V(Vss),+15V、-15V、+24V(GND)等幾種裝置必須的工作電壓。它的輸入為交流220V或直流220V?；谡麄€裝置控制電路工作功率的考慮,此開關(guān)電源模塊輸出電流為5V/1A,24V/0.5A,15V/0.3A、-15V/0.3A等幾種。對于放大器的工作電源,TL084選用15V,LM324的V+為+6.2V,V-為-0.7V,它們分別由如圖3-10所示的電路獲得。圖3-10放大器工作電源電路3.2.3整流/充電器的控制軟件設(shè)計由于本論文是在已開發(fā)的直流充電裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因此它就作為了本設(shè)計中的UPS整流/充電器。此裝置現(xiàn)已在很多地方運行、使用,技術(shù)非常成熟。而且整流/充電器的軟件設(shè)計不是本論文的重點,在此就不作具體介紹了。需要強調(diào)的是,由于蓄電池在UPS不間斷電源中的重要作用,作為給蓄電池充、放電的整流/充電器在UPS中也是至關(guān)重要的,這里也不再作為重點的研究說明。23******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書第四章逆變器的設(shè)計在整流/充電器設(shè)計的基礎(chǔ)上,本章進(jìn)行逆變器的設(shè)計,以完成從直流向交流的轉(zhuǎn)變。逆變器是在線式交流UPS不間斷電源的核心,因為在在線式UPS系統(tǒng)中,無論市電正常與否,逆變電路都必須正常工作,除非逆變器發(fā)生故障,這是在線式UPS的特點決定的。因此,逆變器的設(shè)計在整個UPS設(shè)計中顯得尤為重要。4.1PWM逆變器的原理逆變是將直流電變?yōu)榻涣麟?實現(xiàn)逆變的電路稱為逆變電路。UPS不間斷電源的交流輸出側(cè)直接和負(fù)載相連,其中的逆變電路屬于無源逆變。在許多場合,電網(wǎng)提供的50Hz工頻電源不能滿足負(fù)載的特殊需要。UPS不間斷電源的負(fù)載就是那些對電源的電壓和頻率的穩(wěn)定性(220V/380V,5OHz)、波形畸變等有著嚴(yán)格的要求,且絕不允許瞬時停電的特殊負(fù)載。逆變器的主要功能就是將整流/充電器輸出的直流電壓變換成穩(wěn)壓穩(wěn)頻CVCF(ConstantVoltageConstantFrequency)的交流電。4.1.1逆變電路及其控制方式1.三相橋式逆變電路逆變最基本的電路就是橋式電路。三相橋式逆變電路原理電路如圖4-1所示。圖中的開關(guān)S1--6代表實際電路中的電力電子功率開關(guān)器件。只要開關(guān)按照一定的規(guī)律斷開和閉合就能將直流電變?yōu)榻涣麟?。圖4-1三相橋式逆變電路原理圖24******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書在實際電路中,開關(guān)的切換(換相)經(jīng)過換相電路或控制脈沖來實現(xiàn)。換相是逆變電路中一個十分重要的概念,因為實際電路中的電力電子開關(guān)器件并不是理想開關(guān),它們的開通和關(guān)斷必須在一定的控制條件下進(jìn)行。無論是全控型還是半控型電力電子器件,只要給控制極適當(dāng)?shù)男盘?就可以使其導(dǎo)通;可是關(guān)斷時的情況就不同,全控型器件能夠用控制極信號使其關(guān)斷,而半控型的器件,必須采用一定的外部條件或措施才能使其關(guān)斷。對于有自關(guān)斷能力的器件來說,換相可經(jīng)過自身來完成,稱為器件換相;否則要借助其它手段來實現(xiàn)換相,如電網(wǎng)換相、負(fù)載換相、電容換相。在本UPS不間斷電源設(shè)計中,逆變器的直流輸入側(cè)來自整流器的整流輸出或者蓄電池的直流輸出,屬于電壓源,因此本設(shè)計中的逆變電路屬于電壓型逆變電路。她采用180°到店模式,即在一個周期每個臂導(dǎo)通1180002.控制方式電壓型逆變電路的典型控制方式有相控和PWM控制兩種。相控是指控制觸發(fā)脈沖的相位,即脈沖觸發(fā)時刻來改變輸出電壓脈沖的寬度,從而得到調(diào)節(jié)逆變輸出電壓的作用。這種控制方式輸出電壓為矩形波,其中含有較多的諧波,對負(fù)載有不利的影響;且功率因數(shù)不高,調(diào)節(jié)時動態(tài)響應(yīng)慢。采用PWM控制方式能夠較好地克服上述缺點。PWM(PulseWidthModulation)即脈沖寬度調(diào)制控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制,使之輸出一系列幅值相等、寬度不等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。按照一定的規(guī)則,對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制,既可改變逆變輸出電壓的大小,又可改變輸出頻率。理論和實踐證明PWM逆變電路具有很強的諧波抑制能力。同時,它還具有下列特點:(1)逆變輸出波形接近正弦波;(2)動態(tài)響應(yīng)快;(3)功率因數(shù)高。25******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書隨著自關(guān)斷器件的出現(xiàn)并成熟后,PWM控制技術(shù)得到了很快的發(fā)展,PWM型逆變電路獲得了廣泛的應(yīng)用。如今,PWM控制技術(shù)己成為電力電子技術(shù)中一個非常重要的組成部分,它對提高電力電子裝置的性能,推動電力電子技術(shù)的發(fā)展起著巨大作用。4.1.2PWM逆變器的基本原理及PWM波的生成方法正因為PWM控制技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,逆變電路越來越多地采用PWM控制方式。下面詳述PWM逆變器的基本原理。1.PWM控制的基本原理在采樣控制理論中,有一個重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上,其效果基本相同即環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。這個結(jié)論是PWM控制的重要理論基礎(chǔ)。下面以正弦脈寬調(diào)制SPWM為例說明PWM控制的基本原理。(a)(b)圖4-2PWM控制的基本原理示意圖如圖4-2所示,在圖4-2a中,將正弦半波分成N等份,把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。這些脈沖寬度相等,都等于n/N,但幅值不等,脈沖頂部不是水平直線,而是曲線,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果此脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替,使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦等分的中點重合,而且使矩形脈沖和相應(yīng)正弦部分面積即沖量相等,就得到了如圖4-2b所示的脈沖序列。這就是PWM波形。從中可看出PWM各脈沖的寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)沖量相等效果相同的原理,此PWM波形和正弦半波是等效的。對于正弦負(fù)半周,可用同樣的方法得到相應(yīng)的PWM波形。這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形,成為SPWM波形。在PWM波形中,要改變等效輸出正弦波的幅值只要按同一比例改變各脈沖的寬度即可。2.利用80C196MC單片機產(chǎn)生SPWM波形根據(jù)上面分析的原理,我們選用80C196MC來產(chǎn)生SPWM波形。下面分析80C196MC單片機內(nèi)部PWM波形發(fā)生器WFG(WaveFormGenerator)的原理及如何產(chǎn)生SPWM波形。圖4-3給出了WFG的原理框圖。正弦調(diào)制波相位比較器三角載波

死區(qū)信號時緩沖器間發(fā)生器

輸出圖4-380C196MC產(chǎn)生SPWM波形原理框圖WFG有三個同步的PWM模塊,可輸出三相互補PWM波形。三對輸出為WG1和/WGI,WG2和/WG2,WG3和/WG3,輸出受WG＿OUT專用寄存器的控制。WG＿OUT寄存器確定WFG時基計數(shù)器的計數(shù)方式(向上或向下)、工作方式(方式0、1、2、3)。下面以中心對準(zhǔn)工作方式0為例說明WFG產(chǎn)生PWM波的原理。當(dāng)WFG的時基發(fā)生器開始工作時,時基計數(shù)器開始向上計數(shù),原始輸出有效。當(dāng)計數(shù)器的值和相位比較寄存器的值相等時即WG＿COUNT=WG＿COMP時,輸出變?yōu)闊o效。然后計數(shù)器繼續(xù)向上計數(shù),直至WG＿COUNT=WG＿RELOAD,計數(shù)器計數(shù)達(dá)到峰頂時,產(chǎn)生一次WG中斷,發(fā)生一次相位比較寄存器修改值的重裝載。隨后計數(shù)器向下計數(shù),這期間一對互補輸出均無效,直至WG＿COUNT再次等于相位寄存器WG＿COMP的值,輸出又變?yōu)橛行?直至WG＿COUNT又一次等于WG＿COMP輸出再次變?yōu)闊o效。如此反復(fù),在WGx和/WGx產(chǎn)生一對互補PWM輸出波形,如圖4-4所示。圖中:Tc=4*WG_RELOAD/Fxta(us)(4-1)******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書WG＿RELOADWG-COUNTWG-COMPWG

/WG1WG1WFGDTT-dead/WG1WG1圖4-4波形發(fā)生器產(chǎn)生中心對準(zhǔn)PWM其中Tc為三角載波周期,Fxtal為單片機的晶振頻率。為防止一對同時有效的互補PWM波作用于逆變器的上下臂產(chǎn)生直通問題,保證WFG的輸出產(chǎn)生不交疊的波形,WFG中設(shè)置了無信號時間發(fā)生器或稱為死區(qū)時間發(fā)生器,它是當(dāng)WG＿COUNT=WG＿COMP時,相位比較器產(chǎn)生一跳變信號,跳變檢測器檢測到此跳變后,啟動一個10位無信號時間計數(shù)器,其計數(shù)值由WG＿CON專用寄存器的低10位D9～DO裝入,并驅(qū)使計數(shù)器的輸出DT為低電平,然后每個狀態(tài)周期計數(shù)減1,直至到0。這時計數(shù)器停止計數(shù),DT變?yōu)楦唠娖?。DT_valuc=Tdend*Txvat/2(4-2) 其中DT_vafvt為死區(qū)時間計數(shù)器的值,為要求設(shè)置的死區(qū)時間〔us)。值得注意的是死區(qū)時間的設(shè)置不能影響PWM的正常輸出。因為太大的死區(qū)時間可能導(dǎo)致WFG無PWM輸出。理論上要保證脈沖寬度不小于3Tdrad。******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書在圖4-4中可看出設(shè)置了死區(qū)時間后的PWM波形輸出。WFG內(nèi)專門設(shè)置了保護(hù)電路,由WG＿PROTECT專用寄存器控制,并作用于EXTINT腳。由上述80C196MC單片機的波形發(fā)生器WFG產(chǎn)生PWM波的基本原理可知,要產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制SPWM波形,必須按正弦規(guī)律控制WFG產(chǎn)生的PWM波形的占空比。因此在WFG產(chǎn)生中斷重裝載相位寄存器的值時必須計算正弦函數(shù)值或者查正弦函數(shù)表(預(yù)先計算好制成表格)以獲得對應(yīng)時刻的正弦值。本論文中采用了正弦函數(shù)表法。4.2UPS逆變器主回路設(shè)計逆變器的主回路即功率電路的結(jié)構(gòu)形式很多。從相數(shù)來說,有單相逆變器和三相逆變器兩種;從容量來看,有大容量逆變器、中容量逆變器和小容量逆變器。根據(jù)主回路采用的不同種類的功率器件和采用不同的電路結(jié)構(gòu)形式,逆變器又可分為晶閘管單相橋式逆變器、晶體管逆變器、三相橋式逆變器、多重逆變器;根據(jù)控制方式的不同可分為相控逆變器、PWM型逆變器以及最新提出的移相式SPWM控制逆變器。在實際應(yīng)用中,電路結(jié)構(gòu)較多采用單相或三相橋式逆變電路。本UPS逆變器的設(shè)計中,主回路采用三相橋式逆變電路,控制方式采用SPWM調(diào)制方式,逆變功率器件選用IGBT。4.2.1PWM型三相橋式IGBT逆變電路1.電路結(jié)構(gòu)PWM控制型逆變電路多采用橋式電路。根據(jù)大容量的要求,本次設(shè)計采用三相橋式逆變電路結(jié)構(gòu)。2.控制方式根據(jù)UPS輸出波形的需要,可采用多種控制方式。比如輸出波形為方波時可采用相控方式,SPWM型調(diào)制輸出正弦PWM波。本設(shè)計中為得到正弦波采用SPWM控制。3.逆變器件的選擇逆變器件種類很多,從最早的晶閘管到功率晶體管,從單極型器件到29雙極型器件以及復(fù)合型器件,從單個器件到n(n為2,4,6,12)單元模塊。本逆變電路中逆變器件采用了復(fù)合型器件絕緣柵雙極晶體管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),這是基于以下原因考慮的:(1)器件本身的特點。(2)逆變電路功率和控制的需要。IGBT驅(qū)動電路的設(shè)計電力電子功率器件作為開關(guān)器件使用時,要使其安全、可靠的工作,設(shè)計好驅(qū)動電路是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。不同的功率開關(guān)器件都有自身的特點,其導(dǎo)通和關(guān)斷的具體細(xì)節(jié)是不同的,因此必須結(jié)合所采用的功率開關(guān)器件來設(shè)計其驅(qū)動電路。下面介紹本逆變電路中采用的功率開關(guān)器件IGBT所設(shè)計的驅(qū)動電路?；贗GBT在本PWM控制的逆變器電路中工作在高速大功率開關(guān)狀態(tài),工作頻率高,并結(jié)合器件本身的特點,設(shè)計其驅(qū)動電路必須考慮以下因素:(1)柵極正向驅(qū)動電壓要正確選擇。(2)IGBT的關(guān)斷電壓選取要合適。(3)柵極串聯(lián)電阻Rg的取值要適當(dāng)。(4)合適的柵源電阻Rge和穩(wěn)壓管 。(5)保證驅(qū)動電路與整個控制電路的嚴(yán)格電位隔離。(6)門極驅(qū)動電路簡單適用,并對IGBT有自保護(hù)功能和較強的抗干擾能力。根據(jù)以上要求,設(shè)計如下IGBT驅(qū)動電路:以日本富士公司生成的IGBT專門驅(qū)動芯片EXB841為核心器件,同時配以其它必要的器件,如圖4-5所示。EXB841可驅(qū)動300A/1200V的IGBT;信號延遲時間小于1us;工作頻率可達(dá)40-50KHZ;內(nèi)部有高速光耦隔離輸入信號;有短路保護(hù)功能。下面結(jié)合圖4-5對其外圍電路進(jìn)行說明。30******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書圖4-5利用EXB841組成IGBT驅(qū)動電路PWM脈寬調(diào)制波從EXB841的14,15腳輸入,經(jīng)過EXB841的內(nèi)部高速光耦隔離后放大,再從3腳輸出IGBT的PWM驅(qū)動信號。2腳是EXB841的工作電源+20V的接入腳;1腳提供IGBT的-5V反向關(guān)斷電壓,電容C1,C2是為了吸收由于電源接線阻抗而引起的供電電壓的變化。R3并聯(lián)在2腳和1腳之間,提高共?？垢蓴_能力。R4為柵源電阻。 為柵極電阻。6腳是EXB841過流檢測輸出腳,一旦過流發(fā)生,它經(jīng)過快恢復(fù)二極管D1快速關(guān)斷驅(qū)動信號,實現(xiàn)IGBT的保護(hù)。同時,EXB841內(nèi)部過流封鎖電路在5腳輸出過流信號,可經(jīng)過高速光電隔離器件送出過流報警信號。EXB841的1腳輸出的-5V是內(nèi)部-5.1V穩(wěn)壓管提供的,應(yīng)用中常因功率不足易被外界干擾所產(chǎn)生的尖峰信號擊穿損壞,以致不能很好地抑制IGBT的柵極的電壓波動,從而造成IGBT的損壞。因此在EXB841電路外部并接一個功率為1W的5.1V穩(wěn)壓管Z1。這樣可有效地防止驅(qū)動塊的損壞,同時也能更可靠地驅(qū)動和關(guān)斷IGBT。Z2是由兩個10V的穩(wěn)壓管正負(fù)對接而成,是為了防止高壓尖峰造成IGBT的柵源擊穿。EXB841的工作電源為+20V,不是常見電源輸出值?？紤]到各EXB841模塊的隔離驅(qū)動,因此每個EX841的工作電源必須獨立,不能共用一個電源。在本設(shè)計中,采用了專門定做的DC/DC模塊電源。直流輸入來自系統(tǒng)工作開關(guān)電源的+24V/0.5A(對GND)。圖4-5給出了由EXB841產(chǎn)生的IGBT的驅(qū)動脈沖波形

,其正向電壓幅值為10V,負(fù)電壓幅值為5V。5.IGBT的保護(hù)電路設(shè)計IGBT是UPS逆變器中非常重要的功率開關(guān)器件,它的工作正常與否直接關(guān)系到逆變器的正常工作,因為它的損壞對逆變器是致命的,因此必須保護(hù)好IGBT。設(shè)計好其保護(hù)電路是唯一有效的保護(hù)方法。一般IGBT的保護(hù)從過流、過壓、過熱三方面入手,設(shè)計相應(yīng)的保護(hù)電路和采取相應(yīng)的保護(hù)措施來實現(xiàn)IGBT的保護(hù)。(1)關(guān)于過流保護(hù)。在上述驅(qū)動電路設(shè)計中,EXB841具有過流檢測功能。保護(hù)的原理是檢測過電流信號,切斷門控信號并報警。這其中存在一個識別時間即切斷門控信號時間要小于允許的短路過電流時間。IGBT的短路電流承受能力于IGBT的飽和管壓降及 有很大關(guān)系: 越小,飽和管壓降越大,短路承受能力強。保護(hù)電路只有在2us內(nèi)動作(小于短路承受能力時間),才能實現(xiàn)IGBT的保護(hù)。這么短的反應(yīng)時間,往往是保護(hù)電路難以區(qū)分真、”假”短路(比如反向續(xù)流二極管反向恢復(fù)過程時間為1-2us),從而產(chǎn)生誤動,影響系統(tǒng)的可靠性。為此可從兩方面入手,一方面,采用高速光耦器件及快傳送電路以加快信號的傳輸時間;另一方面,降低門極電壓,比如從15V降至10V,使得IGBT的短路承受能力由5us增至10us,即在小于10us的短路時間內(nèi)連續(xù)檢測出過電流則屬于”真”短路。在控制軟件設(shè)計中,經(jīng)過檢側(cè)逆變器的輸出電流來判斷IGBT是否過流,從而采取相應(yīng)保護(hù)措施。(2)過流保護(hù)時IGBT的關(guān)斷速度。由于過電流時電流幅值很大,如果快速關(guān)斷易造成di/dt過大,而形成很高的尖峰電壓,易損壞IGBT和其它器件。因此過流時IGBT的關(guān)斷須采取慢速關(guān)斷。(3)過壓保護(hù)。一般采取阻容緩沖、吸收電路來抑制過電壓及抑制過大的du/dt。對于200A以下的IGBT可采用如圖4-6所示的緩沖電路來實現(xiàn)過壓保護(hù)。圖4-6IGBT緩沖電路設(shè)計4.2.2逆變器輸出變壓器和靜態(tài)開關(guān)1.利用隔離變壓器濾波經(jīng)調(diào)制的SPWM波形要經(jīng)過濾波才能得到正弦波。同時為了隔離UPS輸入和輸出,使它們沒有直接的電的聯(lián)系,從而可減小相互干擾,在逆變電路輸出端接入工頻隔離變壓器,接法為△-Y型。而且,隔離變壓器本身具有一定的漏感、漏阻及分布電容,這樣變壓器天然是一個低通濾波器,從而可省去體積龐大的輸出濾波器,而且濾出的正弦波失真度很小。這是因為逆變變壓器原邊連接成三角型,而變壓器輸出接Y型,這種△-Y變換的波形,三次和三的倍數(shù)的諧波都被抑制掉了,而五次和七次諧波又為零,故無需輸出濾波器即可。2.靜態(tài)開關(guān)為實現(xiàn)逆變器供電和靜態(tài)旁路供電之間的不間斷切換,采用了靜態(tài)開關(guān)技術(shù),詳參第五章。Vb綜上所述,可得到本UPS中逆變器的主回路電路,如圖4-7所示。(IGBT的緩沖電路和靜態(tài)開關(guān)(快速晶閘管)的阻容吸收電路詳見第五章)。在圖4-7中,I-LEM和V-LEM分別為霍爾電流、電壓傳感器。逆變開關(guān)33******畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書器件采用兩單元的IGBT模塊。T1為工頻隔離變壓器。靜態(tài)開關(guān)由一對反并聯(lián)的快速晶閘管組成。圖4-7逆變器主電路圖IGBT的大小選擇主要考慮耐壓、耐流。根據(jù)逆變器的容量(20KVA)和輸出電壓(380V),額定電流計算如下: Ie=S/考慮裕量(3倍以上)額定電流取100A;耐壓(裕量取3倍以上)取1200V。實際中可選用日本富士公司生產(chǎn)的兩單元模塊2MBI100N-120。4.3UPS逆變器控制電路設(shè)計逆變器的控制電路是逆變器的核心。它的功能是實現(xiàn)對逆變器主回路的控制和調(diào)節(jié),保持輸出電壓和頻率的穩(wěn)定。對逆變器控制電路的基本要求和功能是:(1)輸