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1 在线式UPS的形成
UPS的市电输入电压范围较宽,以输出220V的UPS为例,输入电压为110-270V,充电器从市电获得这个范围的输入电压,输出还要达到定然的功率.充电器接入UPS后,会加大输入电流的谐波失真,THDI提高,对THDI请求较高的UPS,有必要再充电器中参加功率因数校订步骤,使输入电散失真变小,输入市电有高压脉冲和浪涌,脉冲延续几毫秒,高达七八百伏,浪涌是微妙级但高达4000V,他们会给充电器带来俄而高达几百安培的电流冲击,这对充电器是很大的考验.中功率ULPS的电池节数不固定,从几节到几十节可变,充电器输出电压从几十伏到几百伏可变,输出电压如此宽泛,在设定的每个输出电压处,请求对输入电压和输出负载的变化都有良好的呼应,输出电流(充电电流)纹波也要衡量小,这么输出端不再必要耐高压和高纹波电流的滤波电容.单端反激拓扑有隔绝变压器和输出整流二极管,降低了效率,因此它难以应用于中大功率的充电器.输出功率也是充电器设计必要考虑的,当然功率也很重要.作为 在线式ups电源 重要部件之一的充电器,不得不考虑成本.综合一下有如下设计请求:
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2 UPS充电器的设计请求
随着电子技巧的飞速发展,各种各样的电器设备越来越多,而这中间的大部分都是非线性负载,即它们从电网吸取的电流波形与电压波形不一样.这无疑给电网带来了大量的谐波以及另外的公害,使供电的质量变得较差.另一方面,一些重要的用电部门(如机场、医院、银行)和一些重要的用电设备(如计算机、通信设备)对供电质量的请求越来越高,不仅请求不停电,还请求电压、频率、波形质量良好,防止受到电网的打搅,具有一个净化的电源环境.这就使负载与电网供电质量之间的分歧日益激化.为处理这一分歧, UPS不间断电源 供电体系迅猛发展并遍及起来.随着计算机、各种办公设备、细密电子仪器的遍及,UPS获得了普遍的应用.当今应用较多的是在线式UPS,当市电正常时,电网电压一路经过整流模块AC/DC、逆变模块DC/AC,获得所需的正弦电压或准方波电压供给负载,另一路经过充电模块给电池充电;市电异常时,电池经过DC/DC模块、DC/AC模块,输出正弦电压或准方波电压,给负载供电;如果 ups电源 异常,电网直接经过旁路给负载供电.以某公司的1~3kVA功率等级的UPS为例,一般挑选单端抗击拓扑构造作为充电器,变压器原副边同名端相反,输入从市电直接获取,经过整流滤波器后获得正弦半波电压,再变换为所需的输出电压,如果依照不延续模式设计,变压器原边电感值较小且输出端无电抗元件,克制体系对输入电压和输出负载的呼应要很快.
一般UPS的电池节数是固定的,像1kVA的UPS配备2或3节电池,3kVA的UPS配备6或8节,10kVA配备16或20节,中功率UPS所配备的电池节数较多,时间长了,难免有电池损坏,请求相对应的充电器电压能做出调剂.某品牌10kVA UPS,电池在12-24节数范围可调,对应充电器输出电压范围为164-328V,单端反激拓扑输出电压几乎不可能在此宽范围可调,为此设计了BOOST-BUCK ups电源报价 变换器.
前级采用BOOST构造,把市电升到400V,市电经整流桥后获得直流脉动电压,VT1导通时,L1上电流添补,并积存能量,VD5承受反向电压而截止,滤波电容C2给负载供给能量;VT1截止时,市电经过L1和VD5对电池充电,并给负载供给能量,输入和输出关联见式.后级采用BUCK构造,它把输入端400V降到所需的充电电压,VT2导通时,VD5承受反向电压截止,输入经过L2给电容C2充电,并供给能量给负载,VT2截止时,电感电流经过VD6续流,L2和C2共同负载供给能量,输入输出关联见式,联立式和式可得充电器输入输出关联,见式,D1不变,D2可变.
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3 中功率UPS充电器拓扑挑选
当VT1导通时,以输入电压正半周为例,输入电流由L端经VD2、变压器VR1原边VT1、R1和VD4回到N端,TR原边建立上正下负的电压,原边电压为Ui(Ui为市电整流后的半波电压),副边极性相应建立下正上负的电压,二极管VD5承受反向电压而截止,VD5承受电压为(Ns/Np)Ui+UB;VT1截止时,为使磁芯职业点顺利归来,变压器原边建立下负上正电压,则副边电压为上正下负,副边电流经过VD5向电池充电.原边相应电压为下正上负,U1=-(Np/Ns)UB,则VT1承受电压为(Np/Ns)UB+U1.依据原边线圈的伏秒平衡.
但是,变压器带来磁滞耗费和绕线耗费,另外输出电流波纹较大,整体效率不高,VT1导通时输出靠滤波电容C1维持,要用大容量的滤波电容.
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小功率UPS的充电器依据充电电流的消除设计成模组和充电板,为满足UPS紧凑化的请求,降低成本,把充电器设计在功率板上将是一种挑选,输入从母线电压获取 ups电源价格 .
DC/DC和充电器利用一个拓扑落实,即推挽正激电路,它在推挽电路的基础上变动了线阻N1、N2与开关管VT1、VT2的为之,添补了一个储能电容C1.为了构成双向电路,在高压侧添补一个开关管VT4,低电压侧添补一个辅助充电绕组和开关管VT
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