【正文】 AC/DC 逆變器 RO JT100PC V+ V 15V +15V AC/DC 變換器 微機口 A/D Rm 2 電感 L 是線性的，而且不會工作的飽和狀態(tài)。 應用電路圖如下： 圖 35 霍爾集成器件電流測量電路 Hall39。s integrated device voltage measurement circuit 輸出端電流傳感器選擇：成都昆峰電子公司的磁補償式電流傳感器 JT100PC。 5 輸入輸出端電壓傳感器選擇：成都昆峰電子公司的磁補償式電壓傳感器 JT50PC，其工作電源電壓：穩(wěn)壓177。 本設計選用集成霍爾傳感器 ，該集成器件有以下的特點： 。 圖 33 基于 DSP 的功率因數(shù)校正原理圖 DSPbased power factor correction diagram 采樣電路 利用霍爾 元件在磁場中產(chǎn)生感應電壓的霍爾效應，可以將原邊主電路中的電壓、電流轉(zhuǎn)變?yōu)楦边叺碾妷海瑫r霍爾元件具有電氣隔離功能，我們可以通過使用霍爾元件實現(xiàn)主電路與控制電路的隔離，以避免主電路帶來的干擾。而且元件有老化，溫漂等現(xiàn)象。 電路的工作原理：輸出電壓 0U 和基準電壓 refU 送入電壓控制環(huán)，實現(xiàn)相 應的控制算法，以控制 0U 和 refU 的值相等，電壓控制環(huán)的輸出信號與輸入電壓值相乘，該信號作為電感電流的參考信號 cmdi 。其主要思想是：選擇輸入電壓為一個參考信號，使得輸入電流 iI 跟蹤參考信號，實現(xiàn)輸入電流 iI 的波形與輸入電壓為同頻同相的正弦波，以提高 PF 和抑制諧波；有源功率因數(shù)校的另一個功能就是為后一級電路產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電壓。這種方法簡單，成本低。 當電壓與電流均為正弦波時，該分式是適用的，但當電壓或電流含有諧波分量時，該定義無效。 脈沖狀的輸入電流，除含有基 波外，還含有大量的諧波，一方面使諧波噪聲水平提高，同時也降低了用電的效率。電容輸入式：電容接在最前面。如對發(fā)電機和變壓器產(chǎn)生附加功率損耗，對繼電器、自動保護裝置、電子計算機及通訊設備產(chǎn)生干擾而造成誤動作或計算誤差。同時介紹了 UPS 正常工作時的幾種模式。在 UPS 的輸出端，以及整流器之后，通常都會接濾波電路，這樣設計可以最限度地降低來自于市電的干擾，而逆變器的開關信號是由控制電路發(fā)出的，控制電路又在根據(jù)輸入輸出信號的幅度和相位不斷調(diào)整 逆變器驅(qū)動信號的參數(shù)，所以在線式 UPS 可以輸出高質(zhì)量的穩(wěn)定的正弦信號，確保負載工作電源穩(wěn)定。 (3)逆變 器發(fā)生故障時，或者由于某些原因輸出過載，系統(tǒng)將切換到旁路工作模式，這時，負載由市電直接供電。 市電經(jīng)過整流、逆變、濾波之后，輸出波形穩(wěn)定的高質(zhì)量正弦波到負載。本文界面采用大屏幕觸摸屏，圖形化的操作界面，用戶可以從中了解到 UPS 設備運行的歷史記錄和日志 在線式 UPS 的工作原理 在線式 UPS 的開機是一個軟啟動過程，輸出信號平穩(wěn)變大，避免由于輸出信號瞬間變化過大而導致負載損壞或者輸出異常。本文采用的是 TI 生產(chǎn)的高性能 DSP 芯片 TMS320F2808 作為 UPS 的控制單元， DSP 的ePMW 端口輸出 SPWM 波驅(qū)動 IGBT } ADC 通道對系統(tǒng)的各種參量進行采樣，包括輸入信號、反饋信號的電壓、電流和頻率，電池的充電電壓和充電電流等參數(shù)。如果 UPS 輸出過載，那么靜態(tài)開關為了保護逆變器，會將 3 負載供電切換成市電供電。 (5)逆變電路 逆變是把整流之后的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，傳輸給負載提供電源。充電電路有采用開關器件的，也有采用可控硅整流器件的，這取決于 UPS 的功率。逆變電路的輸入直流信號是由整流器供給，同時，整流器也供給一部分電流到蓄電池組，作為電池放電消耗的補償 [O21。功率因數(shù)校正電路就是為了提高系統(tǒng)輸入端的功率因數(shù)，抑制高次諧波對電網(wǎng)的干擾，使得電網(wǎng)輸入電流和輸入電壓接近同相位 (3)蓄電池組 蓄電池組作為最為常用的儲能裝置，廣泛應用在 UPS 中。常用的濾波電路有 RC 濾波， LC 濾波等。整流的方式有兩種，一種是利用可控硅和大功率二極管作為整流器件，有半橋整流、全橋整流、 6 脈沖整流、 12 脈沖整流等方式。 1 2 在線式 UPS 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在線式 UPS 系統(tǒng)框圖 在線式 UPS 逆變電源一般包含以下組成部分 :輸入整流濾波電路，功率因數(shù)校正電路，蓄電池組、充電電路、逆變電路、靜態(tài)開關電路、人機交互 、微控制器。 (5).通信接口豐富，易于聯(lián)機。由于采用了 DSP 作為 UPS 的系統(tǒng)控制單元，實時采集逆變之后的電壓幅度、相位、頻率等信息，根據(jù)控制算法調(diào)整 SP WM 波形的參數(shù)， 使得輸出電壓波動范圍小，波形失真度低。 (1).系統(tǒng)設計方便。 (3).模擬集成芯片雖然可以幫助降低電路設計的復雜程度，但需要依靠外接電阻電容等元器件實現(xiàn)環(huán)路 控制，而這些元器件的不穩(wěn)定性會影響環(huán)路控制的精準度和電路的性能。這些智能化的理念更加豐富和完善了 UPS 的功能。 (3)綠色化 :UPS 逆變電源除了為供電設備提供應急供電之外，也有效地改善了負載供電質(zhì)量。 UPS 逆變電源并聯(lián)主要應用于小功率的 UPS 逆變電源和大功率用電設備。 2 (1)高頻化 : 隨著半導體技術(shù)的迅猛發(fā)展， UPS 的功率開關器件經(jīng)歷了從可控硅，大功率場效應管，到 IGBT 的演變。當電壓恢復時，整流器輸出電壓重新驅(qū)動給逆變器，市電通過充電器給蓄電池充電。雙轉(zhuǎn)換式 UPS的功率大到幾十千瓦，小到幾百瓦，可以滿足各種應用的需要。雙轉(zhuǎn)換指的是整流和逆變， 即電網(wǎng)電壓經(jīng)過了交流到直流，再從直流到交流的兩次變換。這種變壓器是一種特殊的電力變壓器，它可以根據(jù)輸入電壓的大小，通過增加或者減少禍合線圈的圈數(shù)，提高或者降低變壓器的輸出電壓。然后 UPS 調(diào)節(jié)輸出端的開關，將用電設備的供電由市電直接供電改成了 DCAC逆變器的輸出供電。 3 在國際電工委員會 (IEC， International Electrotechnical Commission)于 1999 年制定標準 IEC62040 中，根據(jù) UPS 不同的結(jié)構(gòu)和性能，把 UPS 分成 3 類 :被動后備式，在線互動式和雙轉(zhuǎn)換式。盡管金融危機一度使得 UPS 的生產(chǎn)和銷售規(guī)模下滑，但是UPS 的生產(chǎn)企業(yè)通過融資、自身的技術(shù)創(chuàng)新和管理改革等手段，從容面對，把對市場的影響降到最低。根據(jù)相關統(tǒng)計，在20xx 年和 20xx 年中，中國 UPS 電源市場的總體銷售額分別達到了 80 億元、 87 億元。對于小功率負載， UPS 利用掛載的電池和相關電子電路產(chǎn)生電源，對于大功率負載， UPS 使用內(nèi)燃機發(fā)生器和調(diào)速輪發(fā)電。還有些特殊的電力設備 ，比如服務器、數(shù)據(jù)中心、通信基站等，不僅要求 365x24 連續(xù)供電，還對電源信號的電壓、幅度、頻率等參數(shù)提出了精準的要求，以確保設備的正常運行。 鎖 相可分為模擬鎖相和數(shù)字鎖相。當市電輸入正常時， UPS 將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用，此時的 UPS 就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內(nèi)電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將機內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應 220V 交流電 ，使負 載維持正常工作并保護負載軟、 硬件 不受損壞。s more, the output signal improves the quality of mains power supply by reducing high harmonic wave. KEY WORD:SPWM； TMS320LF2407A； Digital Accurate Control； LargePower Inverter；Power Electronics System 1 目錄 0 前言 .............................................................................................................................................. 1 1 緒論 .............................................................................................................................................. 2 選題的背景和意義 ................................................................................................................ 2 UPS 逆變電源的分類 ............................................................................................................. 2 被動后備式 (Passive Standby) ........................................................................................ 3 在線互動式 (LineInteractive)......................................................................................... 4 雙轉(zhuǎn)換式 (Double Conversion ) ...................................................................................... 5 UPS 逆變電源的發(fā)展趨勢和數(shù)字化控制的意義 .................................................................... 5 采用 DSP 設計電路的優(yōu)越性體現(xiàn) ................................................................................. 6 本章小結(jié) ........................................................................................................................ 7 2 在線式 UPS 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ................................................................................................................. 1 在線式 UPS 系統(tǒng)框圖 .................................................................................................................. 1 在線式 UPS 系統(tǒng)組成 ............................................................................................................ 1 在線式 UPS 的工作原理 ........................................................................................................ 3 本章小結(jié) ............................................................................................................................... 4 3 功率因數(shù)校正 ................................................................................................................................ 1 概述 ................................................................................................................................... 1 諧波的產(chǎn)生及危害 .................................................................................................... 1 功率因數(shù)的定義 ........................................................................................................ 2 提高功率因數(shù)的方法 ..