工频UPS电源

【48812】UPS的电路结构及功用特色

时间: 2024-08-02 01:34:01 |   作者: 斯诺克今晚在线直播

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  1、 后备式是中止式UPS的开始方式,因为应用得早,用得广泛,因此技能和产品都是很老练的,图(一)中电路各环节的功用为:

  充电器:市电存在时,对蓄电池充电并浮充,如果是长延时UPS,就要求它有较强的充电才能,或许外加相应容量的附加充电器。

  DC-AC逆变器:市电存在时,逆变器不作业;市电掉电时,由它将直流电压(电池供应)变成契合负载要求的沟通电压,电压波形有方波、准方波、正弦波三种方式。

  输出转化开关:市电存在时,接通输入电源向负载供电;市电掉电时,断开电网,接通逆变器,持续向负载供电。 智能调压:市电存在时,可调理安稳输出电压。

  当市电存在时,输入功率因数和输入电流谐波取决于负载电流,UPS自身不 产生附加输入功率因数和谐波电流失真;

  当市电存在时,输出才能强,对负载电流波峰系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等没有严格地约束;

  市电掉电时,输出有转化时刻,一般可做到4ms左右,足以满意负载要求;

  当市电存在时,整机要靠附加滤波电路进步UPS双向抗搅扰功用;

  因为输出有转化开关,受切换电流才能和动作时刻的约束,UPS输出功率做大有必定困难,当时面市的后备式UPS多在2KVA以下。

  2、 在线互动式的在线含义是逆变器处于热备份情况,一同统筹了对电池充电的功用,进步了后备式UPS的功率容量,减小了市电掉电时的转化时刻,进步了对输出电压的滤波效果。

  输入开关:当市电掉电时(指电网失压),断开开关,避免逆变器向电网馈电;

  DC/AC逆变器:此逆变器可双向逆变,当市电存在时,逆变方向是AC- DC, 给电池充电并浮充;市电掉电后,逆变方向为DC-AC,由电池供电,坚持UPS持续向负载供电。

  当市电存在时,输入功率因数和输入电流谐波成份取决于负载 电流,UPS本 身不产生附加输入功率因数和谐波电流失真;

  当市电存在时,输出才能强,对负载电流峰值系数、浪涌电流系数、输出功率 因数、过载等没有严格地约束;

  市电掉电时,因为输入开关存在开断时刻,至使UPS输出仍有转化时刻,但比后备式要小;

  市电存在时,因为逆变器直接接在输出端,而且处在热备份情况,对输出电压尖峰搅扰有滤波效果;

  逆变器一同有充电功用,省掉了后备式UPS的附加充电器,其充电才能要比附加充电器强的多,当要求长延时供电时,无须再添加机外充电设备;

  因为逆变器与输出直接接在一同,没有转化开关的约束,所以输出功率可进步到5-10KVA。

  为了进一步改进在线互动式的功用,可在输入开关和智能调压之间串接一个电感,意图是当市电掉电时,逆变器可当即向负载供电,因为串联电感对逆变输出反应到电网的电流有很强的抑制效果,避免了输入开关未断开时短路逆变器输出的风险,这样做能够使在线互动式的转化时刻减小到零,使其彻底具有双逆变在线式的转化功用,一同还添加了整个UPS的抗搅扰的才能。可是,这样做却带来了下降UPS输入功率因数的不良后果。

  当时,绝大多数在线式,特别是大功率在线式UPS,大都采用了双逆变电路结构,图(三)中电路各环节功用如下:

  逆变器(Ⅰ):该逆变器为AC-DC单向逆变,当市电存在时,它完成对电池的充电,并经过逆变器(Ⅱ)向负载供电,该逆变器多为整流或可控整流电路;

  逆变器(Ⅱ):该逆变器为DC-AC单向逆变,当市电存在时,它由逆变(Ⅰ)获得功率后再送到输出端,并确保向负载供给高质量的电源;当市电掉电时,由电池经过逆变器(Ⅱ)向负载供电;

  旁路开关:平常处在断开情况,当逆变电路呈现毛病,或许当负载有冲击性(例如发动负载时)或毛病过载时,逆变器中止输出,旁路开关接通,由电网直接向负载供电,旁路开关多为智能型的功率容量很强的无触点开关。

  因为不论市电有无,负载的悉数功率都由逆变器给出,所以能向负载供给高质量的电源,例如输出电压安稳精度、频率安稳度、输出电压动态呼应、波形失真度等目标,都是比较高的;

  因为不论市电有无,悉数负载功率都由逆变器供出,UPS的功率余量有限,输出才能不抱负,所以对负载提出约束条件,例如输出电流峰值系数(一般只到达3:1)、过载才能、输出功率因数(一般为0.8)、输出有功功率小于标定的KVA数,敷衍冲击性负载的才能等;

  因为逆变器(Ⅰ)多为整流电路,对电网构成电流谐波搅扰,输入功率因数低,经滤波后,最小的谐波电流成份在10%左右,而输入功率因数只要0.8左右,如果在逆变器(Ⅰ)中使用功率因数校对技能,则可把输入功率因数进步到挨近1,输入电流谐波成份也会大幅度下降;

  4、 双逆变电压补偿在线式技能是由美国APC Silcon首要提出并在三相大功率UPS中构成产品的,同样是双逆变电路结构,同样是在线作业,可是,因为它成功地把沟通稳压技能中的电压补偿原理用到了UPS的主电路中,相对双逆变在线式UPS,Silcon DP300E系列大功率UPS在习惯电网环境而且不搅扰损坏电网、在输出才能和可靠性等多项UPS首要目标方面都有了新的打破。APC Silcon称此电路结构为Delta逆变技能。

  逆变器(Ⅰ):它是一组DC-AC和AC-DC双向逆变器,它的输出变压器(高 频)的付边串联在UPS主电路中,其功用有三个:

  第二:与逆变(Ⅱ)一同,完成对输入电压的补偿,当输入电压高于输出 电压额定值时,逆变器(Ⅰ)吸收功率,反

  极性补偿输入输出电压的差值,当输入电压低于输出电压额定值时,逆变器(Ⅰ)输出功率,正极性补偿输入输出电压的差值;

  逆变器(Ⅱ):该逆变器同样是DC-AC和AC-DC双向逆变器,它的功用有四个:

  第三:随时监测输出电压,确保输出电压的安稳,对输出电压波形失真和输出电流谐波成份进行补偿,使其不对电网产生影响;

  第四:当市电掉电时,悉数输出功率由逆变器(Ⅱ)给出,而且确保输出电压不间断,转化时刻为零。

  图(五)是双逆变电压补偿在线式UPS在各种情况下电流和功率传输示意图(这儿假定UPS功率为100%)

  因为逆变器(Ⅱ)随时监督操控输出电压,并经过逆变(Ⅰ)参加主回路电压的调整,所以不论市电有无,都能够向负载供给高质量的电源,例如输出电压安稳度、频率安稳度、输出电压动态呼应、波形失真等目标,都是比较高的。

  市电掉电时,输出电压不受呼应,没有转化时刻。而且,当负载电流产生畸变时,也由逆变器(Ⅱ)调整补偿掉,所以是典型的在线作业方式。

  当市电存在时,逆变器(Ⅰ)和(Ⅱ)只对输入电压与输出电压的差值做调整和补偿,逆变器承当的上限功率(当输入电压处于上限和下限时)仅为输出功率的20%(相当于输入电压改变规模),所以功率强度很小(1/5),功率余量大,这就大大增强了UPS的输出才能,与双逆变在线式比较,过载才能增强(200%,1分钟),不再对负载电流波峰系数予以约束,可沉着地抵挡冲击性负载,不再对负载功率因数进行约束,输出有功功率能够等于标定的KVA值。

  逆变器(Ⅰ)一同完成了对输入端的功率因数校对功用,使输入功率因数等于1,输入谐波电流降到3%以下。

  在市电存在时,因为两个逆变器承当的上限功率仅为输出功率的1/5,所以整机功率在很大的功率规模内都可到达96%。

  在市电存在的情况下(UPS接连运转时刻的99%是有市电的),逆变器功率强度仅为规划值(逆变器Ⅱ)的1/5,所以元器件甚至整机的寿数和可靠性必定大幅度提高。



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