【正文】 ....................................26 充電電路的控制電路 ..................................................................28 充電過程 ......................................................................................31 ..............................................................................................33 過壓保護(hù) ........................................................................................33致謝 ..........................................................................................................35參考文獻(xiàn) ..................................................................................................36附錄一:整流逆變主電路 .........................................................................37附錄二：觸發(fā)電路 ..................................................................................37附錄三：控制電路 ..................................................................................38附錄四：充電電路 ..................................................................................40 引言現(xiàn)代社會(huì)中，電能是一種使用最為廣泛的能源，其應(yīng)用程度是衡量一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。發(fā)展至今，己研究、制造出形形色色、種類繁多的各式 UPS。這種供電裝置稱為不間斷電源裝置，或者稱為不間斷供電系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱 UPS(Uninterruptible Power System)。在電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)為電網(wǎng)中斷、蓄電池供電時(shí)，負(fù)載供電沒有任何中斷。此時(shí)的電能流向如下：蓄電池組 逆變器 輸出變壓器 轉(zhuǎn)換開關(guān) 負(fù)載這時(shí)的能量流向和在線式是一樣的，只是轉(zhuǎn)換為蓄電池輸送電能這個(gè)過程和在線式 UPS 有區(qū)別，即在線式 UPS 當(dāng)電網(wǎng)異常轉(zhuǎn)為蓄電池提供電能時(shí)不存在轉(zhuǎn)換時(shí)間，而后備式 UPS 存在一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，這種轉(zhuǎn)換時(shí)間和在線式 UPS 中的轉(zhuǎn)換旁路時(shí)間一樣，一般希望其愈短愈好。但后備式 UPS 約造價(jià)低于在線式 UPS，因此小容量的后備式 UPS 也得到了廣泛的應(yīng)用。 電網(wǎng)正常供電時(shí)，電網(wǎng)一方面通過主電路先整流，再逆變成標(biāo)準(zhǔn)正弦交流電壓后，經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出；同時(shí)，電網(wǎng)又通過充電電路變成直流電壓向蓄電池充電。其輸出電壓平均值近似由公式 決定。T4174。2t:39。1t:39。0對(duì)輸出電壓 進(jìn)行博氏級(jí)數(shù)展開，輸出電壓基波分量為：v = sin01ed1tw輸出電壓中最低次諧波的頻率為： + ， 。在 UPS 中控制電路的功能主要是： IGBT 模塊的脈沖。輸出的三角波一路加在比較器 反相端(8 端)；另一路通過由 、 及運(yùn)放 構(gòu)成的8 27383倒相器后輸出反三角波。(2)由兩組驅(qū)動(dòng)信號(hào)變成四組驅(qū)動(dòng)信號(hào)由于單相逆變橋由四個(gè)橋臂組成，放需要四組驅(qū)動(dòng)情號(hào)比較器輸出端(14 腳)輸出信號(hào)通過同相器時(shí)，其輸出脈沖相位不變，波形如圖 32 (b)所示；輸出信號(hào)經(jīng)過反相器時(shí)，其輸出脈沖相位相反，波形如圖 32 (d)所示；比較器輸出端(13 腳)輸出信號(hào)經(jīng)過同相器時(shí)，其輸出脈沖相位不變，波形如圖 32 (c)所示；輸出信號(hào)經(jīng)過反相器時(shí)，其輸出脈沖相位相反，波形如圖 32 (e)所示。驅(qū)動(dòng)信號(hào)為 時(shí)，EXB841 輸出端 3 腳為mv高電位，驅(qū)動(dòng)電流沿 3 腳 IGBT 模塊輸入電容 1 腳流動(dòng)，向電容器174。該電路采用延遲搜索方法進(jìn)行保護(hù)。+令　　　　　　　　　　 ()2563Fn則　　　　　　　　　　 0fV=上式表示：檢測(cè)電壓 與 UPS 電源輸出電壓成正比。階梯波通過濾波器變成光滑正弦波輸出。閉環(huán)波形調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方框圖如圖 34 所示。給定電壓是由 12V 電源、電位器 、電阻 構(gòu)成23R136 2VR43的分壓器提供的。其工作過程如下。其工作過程如下。2p若逆變器與自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)出現(xiàn)故障，則采用于動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 。(1)脈沖發(fā)生器如圖 42 所示，脈沖發(fā)生器是由 555 時(shí)基芯片，電阻 、 ，電容器154R23及二極管 、 組成。電容器 通過二極管 、電阻 、 7 腳，內(nèi)部晶體管放電，電容器兩端電54174D23R壓 降。脈沖分配器有兩018路輸出，這兩路輸出的上作過程相同，故下面只分析其中一路的工作過程，即由、 組成的分配器的工作過程。34T2T下面分析其中一組電路的工作過程，即由 組14D:成的變換器的工作過程。4D“1” “2”C該電流向電容器 充電。逆變器正常工作時(shí)，為脈沖分配器( 、 )提供工作電壓，切斷脈沖分64T7配器( 、 )的工作電壓。124174。晶體管 截止 晶體管 導(dǎo)通 晶體管 導(dǎo)通，18v 直流電壓通過14T174。圖中 是整流橋輸出電壓， 是輸出端電壓，T 是 與 的并聯(lián) 是dV0V15T2L限流電感 ,D 是隔離二極管 。即dV ＝ +0dLV逐漸減小，其波形如圖所示。(1)高壓保護(hù)3845 集成芯片內(nèi)部的輸入端（7 腳、5 腳）設(shè)置了 34V 齊納二極管，保證其內(nèi)部電路在 34V 以內(nèi)工作，防止高壓可能帶來的損壞。0VfRfC基準(zhǔn)電壓 ()接在運(yùn)放的同相端，輸出檢測(cè) 接在運(yùn)放的反相端，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)39。若通過場(chǎng)效應(yīng)管vViV的電流 大， 上升到 所需要的時(shí)間就短，輸出脈沖窄；反之，輸出脈沖寬。場(chǎng)效應(yīng)管 的電流通過 向 充電，12 6R145C形成電流信號(hào) 加到比較器 U 的同相端。反之亦然，故維持恒壓充電。其圖入 61 所示圖 61 過壓保護(hù)電路1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 14Jun2022 Sheet of File: D:\Program Files\Design Explorer 99 SE\、\PR5F3D~ By:D1B1 R1R2D2D4 D3L1C16VUo V1 INH由圖可看出，UPS 輸出電壓 oU（220V）通過變壓器 1B，然后經(jīng)過感容濾波的單相橋式不可控整流電路變成 . 1L和 C是感容濾波．經(jīng)過 1R和 2分壓后 1V為 ．運(yùn)放輸出為低電平，即 INH 為高電平逆變器正常工作．當(dāng) UPS輸出電壓過高時(shí)，INH 為低電平，切斷驅(qū)動(dòng)脈沖，迫使逆變器停止工作．總結(jié)本文研究了在線式不間斷電源的工作原理，并設(shè)計(jì)了一個(gè)不間斷電源系統(tǒng)。在寫論文的過程中遇到許多問題和障礙，得到了老師和同學(xué)無私的幫助，感謝我的同學(xué)和朋友，他們?cè)谖易x大學(xué)期間，特別是在論文設(shè)計(jì)階段給予我極大的幫助。對(duì)于不間斷電源的知識(shí)以前從沒涉及過，但是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我已經(jīng)完全了解了不間斷電源的工作原理和系統(tǒng)組成，并對(duì)各個(gè)功能塊的集成電路有了一定的了解。保護(hù)電路常分為過流保護(hù)，過、欠壓保護(hù)，過熱保護(hù)，蓄電池保護(hù)等四種。蓄電池兩端電壓隨充電時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸上升，分壓器兩端電壓隨之上升。由圖 56 可見，功率 MOSFET的柵極接有取樣電阻 R，其兩端電壓信號(hào)經(jīng)濾波后，作為電流傳感比較器的同相端輸入信號(hào)。0()vRK=1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 11Jun2022 Sheet of File: G:\、\PREVIO~ Drawn By:RfCf+TextVRVo39。其功能是：為芯片內(nèi)部其他部件提供工作電壓；其電壓經(jīng)過分壓后，變?yōu)?，為誤差放大器同相端提供基淮電壓；同時(shí)，由 8 腳輸出 5V 電壓供外部電路使用。175。電源中電能被轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍軆?chǔ)存在限流電感 L 中,二極Li管 D 截止，輸出電壓 等于蓄電池電壓。2KS充電電路的功能是在市電正常時(shí)對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電，并對(duì)蓄電池組進(jìn)行日常維護(hù)性浮充充電，以滿足蓄電池組自故電的要求。于是逆變器輸出電壓通過轉(zhuǎn)換開關(guān) 加負(fù)載上。電54T91024T14路的工作過程如下。通過變壓器次級(jí)的電流沿下面路徑流動(dòng)： “2” “1”174。174。174。8管 導(dǎo)通。當(dāng)。12V 電源通過 、 向電容器 充電，電容器兩端電壓 從略低于 4 154R1854C5CvV 開始手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)所處位置3K如圖 41 所示。為負(fù)半周時(shí)， 兩端加的是正向電壓， 兩端加的是反向電壓， 的控制v4 3 41 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 9Jun2022 Sheet of File: D:\PROGRAM FILES\DESIGN EXPLORER 9 SE\EXAMPLES\PR5AD0~ By:4D1 4D5 4D64ZD14D18 4D174D13 4D14 4D94D7 4D124D84D104D4 4D14D24D3 4D154D164T2 4T34T104T74T44T84T14R14T64T94T144T124T54R2 4R104R14C94C14C34R32 4R24R94R84C44C64R144C74R154R234C54C84R64R74R54R204R214R124R12 4R134R304R194C144C184R184R134C14C104R14R184R174C124R244R257B+2 18V5618V18V4R1018VA18V67 5B1G1 K1G2 K2G4 K4 G3 K35584 37 6 251極又加上正向電壓，故 導(dǎo)通、 截止。為負(fù)半用時(shí)， 兩端加的是正向電壓， 兩端加的是反向電壓， 的控制v1 2 1極又加上正向電壓，故 導(dǎo)通、 截止。正常情況下，負(fù)載通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)由一種電源供電切換為另—種電源供電。f則　　　 　檢測(cè)電壓波形 輸出電壓波形因此，UPS 輸出電壓波形與給定電壓波形相同。誤差放大器是由 中 8 腳、9 腳及 10 腳，電阻 、 ，電容器 、43U1738183構(gòu)成的比例積分放大器。800Hz、100Hz、50Hz 脈沖同時(shí)加在階梯波發(fā)生器輸入端，在其輸出端獲得 16 階梯波。調(diào)整電路包括波形調(diào)整電路、電壓調(diào)整電路。IGBT 模塊截止后，發(fā)射極與柵極之間承受反向電壓，維持 IGBT 模塊截止。