【正文】 I UPS 電源設(shè)計 摘 要 隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，國民經(jīng)濟、國防軍工、政府部門的各個領(lǐng)域要保障計算機信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全、可靠運行，就離不開 UPS 不間斷電源，這已成為信息業(yè)界乃至各行各業(yè)的共識。 根據(jù) UPS 不間斷供電的原理，以提高 UPS 的可靠性為基本點，從 UPS 電源裝置的結(jié)構(gòu)和形式來考慮其設(shè)計方案。整個 UPS 主電源裝置由整流 /充電器、逆變器、靜態(tài)旁路、維修旁路等部分組成。整流 /充電器 (包括蓄電池 )為 UPS 提供在線工作的能量輸入；逆變器為 UPS 提供在線工作的高質(zhì)量的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電輸出；靜態(tài)旁 路為 UPS 在整流 /充電器或者逆變器故障情況下提供旁路工作電源，逆變器供電和靜態(tài)旁路供電之間可實現(xiàn)不間斷供電切換；維修旁路為 UPS 定期檢修或故障維修時提供旁路電源。 UPS 主要分為， UPS 運行方式部分，開關(guān)電源部分和電壓逆變部分，且每一部分都有其典型的控制芯片組成。 論文中的 UPS 電路簡單的體現(xiàn)了 UPS 電源的基本功能，實現(xiàn) DCAC 的逆變過程，最終實現(xiàn)頻率 50HZ 的 220V 交流電壓輸出。 關(guān)鍵字 ： UPS 電源，斷電續(xù)用，電力電子，智能網(wǎng)絡(luò)化，在線式II The design of Uninterruptible Power System Abstract: With the development of the puter technology, the work technology, munication technology, in all the fields of the national economy, national defense and war industry, government ministries, they must depend on UPS (Uninterruptible Power System) By the principle of UPS, this paper considers the design scheme from its structure and format for increasing its reliability. The main power device is made up of rectifier, charger, inverter, static bypass, maintenance bypass. Rectifier and charger (including storage battery) offer the energy input of UPS when it is online. Inverter offers the CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) AC output when UPS is online. Static bypass offers online bypass power supply when rectifier, charger, or inverter results in faults, and the switching between inverter and static bypass is not interruptible. Maintenance bypass offers bypass power supply when UPS needs repairing or Maintaining. Based on the development trend of higher frequency, modularization, digitalization, and greenness for power technology, this paper is relevant to the recent development of modem power electronics technology and information processing technology, and has studied the above middle capacity (Above 10KVA) online intelligent UPS, using microprocessor as core control. I design mainly divided into the UPS, UPS operation part, switching power supply and voltage inverter part, and each part has its typical control UPS circuit I designed simply reflected the basic function of UPS power supply, to achieve 7 v 220 voltage conversion, DC AC inverter process, finally realizes the 220 v AC voltage and frequency of 50 hertz output. Keyword: UPS power supply, power will continue to use, power electronics, intelligent work, online model III 目 錄 第 1 章 前 言 ........................................................ 1 UPS 介紹 .................................................... 1 UPS 發(fā)展背景 ............................................ 1 UPS 發(fā)展過程 ............................................ 1 UPS 發(fā)展前景 ............................................ 3 國內(nèi)外研究狀況 .............................................. 4 UPS 研究的目的 .......................................... 4 UPS 研究意義 ............................................ 4 國內(nèi) UPS 發(fā)展狀況 ....................................... 5 國內(nèi)外供電電網(wǎng)現(xiàn)狀 ..................................... 8 UPS 系統(tǒng)技術(shù)指標 ............................................ 8 輸入指標 ............................................... 8 輸出指標 ............................................... 8 電池指標 ............................................... 9 其他指標 ............................................... 9 系統(tǒng)特點 ............................................... 9 第 2 章 系統(tǒng)背景知識 及理論基礎(chǔ) ...................................... 11 電網(wǎng)中斷及不穩(wěn)定情況 ....................................... 11 供電間斷原因 .......................................... 11 電網(wǎng)諧波危害 .......................................... 12 電力系統(tǒng)在低頻率運行 .................................. 13 UPS 系統(tǒng)功能概述 ........................................... 14 系統(tǒng)工作原理 ............................................... 15 蓄電池技術(shù) ............................................ 15 不間斷供電原理 ........................................ 16 逆變器原理 ................................................. 17 逆變電路主要性能參數(shù) .................................. 17 三相橋式逆變電路及其控制方式 .......................... 18 PWM 型三相橋式逆變電路 ..................................... 20 主要器件介紹 ............................................... 20 IV 晶閘管 SCR ............................................. 20 場效應(yīng)管 MOSFET ........................................ 21 絕緣柵晶體管 IGBT ...................................... 21 運算放大器 LM324 ....................................... 22 變壓器 ................................................ 22 壓敏電阻 .............................................. 22 各功能模塊電路介紹 ......................................... 23 整流電路 .............................................. 23 其余電路 .............................................. 24 第 3 章 系統(tǒng)硬件 設(shè)計 ................................................ 26 系統(tǒng)總體框圖 ............................................... 26 逆變電路結(jié)構(gòu) ............................................... 26 PWM 脈寬調(diào)制 ............................................... 27 驅(qū)動電路 ................................................... 28 過流保護 ................................................... 29 第 4 章 系統(tǒng)仿真調(diào)試 ................................................ 31 系統(tǒng)仿真 ................................................... 31 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................... 35 結(jié) 論 .............................................................. 36 致 謝 .............................................................. 37 參考文獻 ........................................................... 38 1 第 1 章 前 言 隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，國民經(jīng)濟、國防軍工、政府部門的各個領(lǐng)域要保障計算機信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全、可靠運行，就離不開 UPS 不間斷電源，這已成為信息業(yè)界乃至各行各業(yè)的共識。 UPS 介紹 UPS 不間斷電源為在線式 UPS 電源，這種方式的不間斷電源在 UPS 電源當中性能是比較完美的一種。它可以很好的解決市電的浪涌持續(xù)的高壓或低壓斷電等問題。而 在市電故障的時候則有蓄電池給電源逆變部分供電，從而保證 UPS 的不間斷供電。 UPS 作為保護性的電源設(shè)備，它的性能參數(shù)具有重要意義。市電電壓輸入范圍寬，則表明對市電的利用能力強（減少電池放電）。輸出電壓、頻率范圍小，則表明對市電調(diào)整能力強，輸出穩(wěn)定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩(wěn)定性而電壓穩(wěn)定度則說明當 UPS 突然由零負載加到滿負載時，輸出電壓的穩(wěn)定性。智能型 UPS 是當今