UPS电路原理简介.ppt

概述 lUPS分类及电路topology简介l信瑞/昀瑞UPS的主要电路结构l几个需熟练掌握的电力电子电路 UPS电路原理简介5/10/20241.Chapter 1.UPS分类分类及电路topology简介UPS分类方法众多，以下为常用之分类：l按按UPSUPS结构外形分，结构外形分，UPSUPS可分为：可分为：1.Rack；2.Tower；3.Office；5/10/20242.l按UPS 电路topology分，UPS可分为：1.后备式后备式UPS（Off-line UPS）：）：市电供电正常时，市电直接通过转换开关供于负载；当市电异常时，UPS通过转换开关切换到电池逆变状态，负载由逆变器供电。5/10/20243.2.在线互交式在线互交式UPS（Line-interactive UPS）：）：在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电，在市电异常时逆变 器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出；5/10/20244.3.在线式（在线式（On-line UPS）：）：当市电正常时，AC/DC电路将输入交流电压转换为直流电压Vbus，当市电中断时，电池电压通过DC/DC 电路升压，转换为直流电压Vbus；Vbus通过逆变器DC/AC电路逆变成交流电压，作为UPS的输出。因此无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态。5/10/20245.Chapter 2.信瑞/昀瑞UPS的主要电路结构l7000/7100系列电路原理图:5/10/20246.l8700/8800系列电路原理图:5/10/20247.Chapter 3.几个需熟练掌握的电力电子电路2.理想电感的基本公式：I=1/L*V*dt;3.理想电容的基本公式：V=1/C*I*dt;在学习电路之前，先review以下公式：1.理想变压器的基本公式：V1/V2=N1/N2；I1/I2=N2/N1;5/10/20248.l l非隔离型的非隔离型的DC/DC DC/DC 变换电路之一：变换电路之一：DC/DC BOOSTDC/DC BOOST5/10/20249.DC/DC BOOSTDC/DC BOOST电路稳态分析：电路稳态分析：l在t1时间内，电感电流变化：I1=1/L *（Vin-Vout）*t1;l在t2时间内，电感电流变化：I2=1/L *（Vin-0）*t2;l稳态时，应有I1+I2=0，将上述两公式代入，整理得：Vout*t1=Vin*（t1+t2），即：Vout=Vin/（1-D）l若Vin=48V，F=50kHz，D=0.6，则输出电压平均值Vout=120V；l电感电流平均值：IL=Pout/Vin=（120V*120V/20ohm）/48=15A；l电感纹波电流：I2=1/（500*10-6H）*48V*12*10-6s=1.15A；l电容纹波电压：V=1/C*IR*t2=1/(1000*10-6F)*6A*(12*10-6 s)=0.072v;假设电感工作于电流连续模式，驱动波形如下：5/10/202410.l l非隔离型的非隔离型的DC/DC DC/DC 变换电路之二：变换电路之二：DC/DC BUCKDC/DC BUCK5/10/202411.l l隔离型的隔离型的DC/DC DC/DC 变换电路之一变换电路之一 ：FLY-BACKFLY-BACK 分析FLY-BACK 电路原理时，我们必须考虑的变压器的非理想特性：变压器的激磁电流.实际上，FLY-BACK 电路的能量就是通过变压器的激磁电流来传递的；而我们在设计FLY-BACK电路时，激磁电流也是一个需设计的最关键的参数。5/10/202412.理想理想FLY-BACKFLY-BACK的主要波形（的主要波形（TXTX电流处于非连续模式时）电流处于非连续模式时）5/10/202413.l l隔离型的隔离型的DC/DC DC/DC 变换电路之二变换电路之二 ：PUSH-PULLPUSH-PULL5/10/202414.l l隔离型的隔离型的DC/DC DC/DC 变换电路之三变换电路之三 ：FULL BRIDGEFULL BRIDGE5/10/202415.l单相桥式DC/AC 逆变电路：5/10/202416.逆变电路的基本工作原理逆变电路的基本工作原理S1S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正；S1、S4断开，S2、S3闭合时，uo为负。把直流电变成了交流电。5/10/202417.END5/10/202418.