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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-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,-七八百伏,浪涌是微妙级但-4000v,他们会给充电器带来俄而-几百安培的电流冲击,这对充电器是很大的考验.-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-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-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-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)对供电的请求越来越高,不仅请求-电,还请求电压、频率、波形-,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,-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-- 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-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 -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-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vt3,构成正激充电电路,给电池充电.电路i1路径如图4所示.充电时,vt3一直敞开,vt4举行pwm调制,绕组n5电压大于电池电压,给电池充电;对于电池模式下的推挽正激电路,以vt1管和n1支路为例,当vt1管开明时,电流经过n1、vt1,在绕组n4感应出电压给电容c2充电;vt1关闭俄而,电流经过n1、c1、vt2体内二极管续流,当vt2开明时,c1电流功过n1、vt2放电,在绕线n3感应出电压给c2充电,路径见图中i2.c1电容在vt1、vt2关断时刻储能,当相应付管开明时刻放电,由此提高了效率,-了开关管关断时漏极电压过大.这种拓扑尤其适合低电压大电流场所,因此可以减少电池节数,降低成本.另外, 双变换在线式ups
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