UPS培訓(xùn)原理篇ppt課件.ppt

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1、UPS培訓(xùn)教程--------(二)原理電路篇課程代號(hào):TC13內(nèi)容簡(jiǎn)介UPS的基本工作原理UPS中的主要電路基礎(chǔ)知識(shí)電路分析實(shí)例UPS的基本工作原理正弦波輸出的后備式UPS工作原理在線式UPS的工作原理正弦波輸出的后備式UPS工作原理基本結(jié)構(gòu)技術(shù)性能基本工作原理基本結(jié)構(gòu)面板結(jié)構(gòu)該UPS由主控制板、抗干擾自動(dòng)穩(wěn)壓控制板、末級(jí)推挽驅(qū)動(dòng)板及操作面板組成。此外，機(jī)內(nèi)還包含有兩個(gè)容量為12V-24Ah的免維護(hù)密封鉛酸蓄電池。操作控制面板上除了蜂鳴器及電源開關(guān)外，還有市電正常指示燈（綠燈）、蓄電池供電指示燈、蓄電池充電指示燈等顯示及告警裝置。原

2、理結(jié)構(gòu)框圖該UPS基本電路包括：逆變電路、SPWM電路、充電電路、調(diào)整電路、保護(hù)及告警電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)等?；竟ぷ髟砉ぷ鬟^(guò)程描述市電正常時(shí)，UPS采用市電供電；市電不正常時(shí)，UPS采用蓄電池組供電方式向負(fù)載提供電能。負(fù)載供電線路1）市電供電正常UPS采用市電供電方式向負(fù)載提供電能，同時(shí)50Hz市電分幾路進(jìn)入U(xiǎn)PS控制電路：向同步電路提供同步跟蹤信號(hào)，通過(guò)控制電路可使逆變器輸出電壓、頻率及相位與市電同步，保證市電停電時(shí)能高速、安全地切換為逆變器供電。經(jīng)變壓后送到切換控制電路，以檢測(cè)市電的有無(wú)及正常與否，最終確定采用哪種工作狀態(tài)。由于此時(shí)

3、市電正常，故切換控制電路送出控制信號(hào)使市電供電繼電器工作，從而使轉(zhuǎn)換開關(guān)切換為市電供電狀態(tài)，控制面板上市電指示燈常亮；同時(shí)，切換控制電路還將控制信號(hào)加到正弦脈寬調(diào)制器上，使SPWM電路輸出為低電平，逆變器停止工作。經(jīng)過(guò)交流極性檢測(cè)電路去控制內(nèi)部輔助電源的工作，因?yàn)橐坏O性接反，易導(dǎo)致UPS機(jī)殼帶電，故當(dāng)UPS的交流輸入端極性接反時(shí)，該控制電路便產(chǎn)生控制信號(hào)使UPS內(nèi)的所有直流輔助電源輸出為零，UPS無(wú)法啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)整流、濾波后對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，并向各控制電路提供+6V、+12V、+24V的直流輔助電源，保證控制電路正常工作。經(jīng)過(guò)自動(dòng)穩(wěn)

4、壓、抗干擾濾波后，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)向負(fù)載提供一個(gè)抗干擾、高質(zhì)量的正弦交流電源。2）市電供電中斷或電網(wǎng)電壓低于170VUPS將自動(dòng)從市電狀態(tài)轉(zhuǎn)換為逆變器供電狀態(tài)當(dāng)市電不正常時(shí)，市電—逆變器切換控制電路將產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，該信號(hào)切斷市電回路，并使轉(zhuǎn)換開關(guān)置于逆變器供電狀態(tài)。UPS內(nèi)部早已與市電同步的50Hz正弦波信號(hào)與來(lái)自三角波發(fā)生器的頻率為8KHz的三角波信號(hào)經(jīng)正弦脈寬調(diào)制電路產(chǎn)生一組正弦脈寬調(diào)制波，這組脈寬調(diào)制波為推挽逆變電路提供觸發(fā)脈沖。當(dāng)市電不正常時(shí)，市電—逆變器切換控制電路將產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，該信號(hào)切斷市電回路，并使轉(zhuǎn)換開關(guān)置于逆變

5、器供電狀態(tài)。UPS內(nèi)部早已與市電同步的50Hz正弦波信號(hào)與來(lái)自三角波發(fā)生器的頻率為8KHz的三角波信號(hào)經(jīng)正弦脈寬調(diào)制電路產(chǎn)生一組正弦脈寬調(diào)制波，這組脈寬調(diào)制波為推挽逆變電路提供觸發(fā)脈沖。逆變器工作指示燈亮，同時(shí)蜂鳴器產(chǎn)生周期魏4~5s的間歇叫聲。市電—逆變器切換控制電路發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，該信號(hào)使蓄電池充電回路停止工作，即在逆變器供電時(shí)不對(duì)蓄電池充電，從而避免蓄電池能量的不必要消耗。當(dāng)UPS的負(fù)載斷開時(shí)，空載保護(hù)電路發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，該信號(hào)使機(jī)內(nèi)所有輔助電源停止工作，迫使逆變器停止工作。在線式UPS的工作原理基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成：主要由整流

6、器、逆變器、靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)和后備電池組成。系統(tǒng)框圖：整流器：整流器是將輸入交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源供給逆變器，同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電。最基本的結(jié)構(gòu)是采用全橋整流方式，包括單相和三相整流，如下圖所示：?jiǎn)蜗嗪腿嗾鹘Y(jié)構(gòu)各部分功能及其結(jié)構(gòu)說(shuō)明逆變器逆變器是將整流后的直流電源變換成穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、純凈的正弦波交流電源。目前幾乎所有UPS的逆變器，特別是大、中功率UPS基本上采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，結(jié)構(gòu)如下圖所示：逆變器工作過(guò)程說(shuō)明：在控制電路中，利用高頻三角波作為載波，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)正弦波進(jìn)行脈寬調(diào)制，產(chǎn)生脈寬隨正弦波幅度而相應(yīng)變化的高頻脈沖序列，驅(qū)動(dòng)功率

7、開關(guān)管Q1～Q4，推動(dòng)逆變變壓器工作。經(jīng)變壓器功率變換，在次級(jí)一側(cè)獲得放大了的脈寬調(diào)制脈沖序列。然后由逆變變壓器T的漏感和交流電容C組成的濾波電路濾除高頻載波，還原成正弦波，完成了直流至交流的逆變過(guò)程。逆變變壓器的作用主要是隔離和電壓變換。靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)其作用是在主電源和旁路電源之間，實(shí)現(xiàn)不間斷地自動(dòng)轉(zhuǎn)換。工作過(guò)程說(shuō)明：每一路由兩個(gè)可控硅按相反的極性并接而成。逆變器輸出和旁路電源之間可控硅的驅(qū)動(dòng)信號(hào)邏輯關(guān)系是非邏輯，即始終保持只有一路電源導(dǎo)通。逆變輸出的相位一直跟蹤旁路電源的相位，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電壓躍變。如兩路電源存在電壓差，也只

8、是細(xì)小的幅度變化。轉(zhuǎn)換過(guò)程的斷電時(shí)間實(shí)際就是可控硅關(guān)閉和開通的時(shí)間，屬于微秒或納秒級(jí)。而毫秒級(jí)的間斷才會(huì)對(duì)負(fù)載設(shè)備造成影響，所以靜態(tài)開關(guān)的轉(zhuǎn)換是不間斷的。后備電池組是后備電源，在主電源和旁路電源都中斷時(shí)，供電給逆變器。通