毕设论文 pus不间断电源
谢志超UPS不间断电源的设计

谢志超U P S不间断电源的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN毕业设计姓名:谢志超专业:机电一体化班级:机电1001班指导教师:史琳芸电子信息工程系印制二○一二年十一月宝鸡职业技术学院毕业设计任务书姓名:谢志超专业:机电一体化班级:机电1001班设计课题:UPS不间断电源的设计指导教师:史琳芸电子信息工程系印制二○一二年十月参考文献:1. 浣喜明电力电子技术高等教育出版社 2011.72. 谭恩鼎电工基础高等教育出版社 2000.93. 王廷才彭慧纯 Protel 99 SE EDA 技术及应用机械工艺出版社 2008.54. 李成章现代电源及电路图集电子工业出版社2001.75. 张乃国UPS供电系统应用手册电子工业出版社20036. 王其英何春华编着新型UPS工作原理与实用技术及选购指南20067. 张乃国电源技术中国电力出版社 19988. 陈汝全电子技术常用器件应用手册机械工业出版社1998教研室主任意见:系主管领导意见:任务下达日期2012年9月19日规定完成日期2012年11月19日摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行就离不开UPS 不间断电源这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理本文以提高UPS的可靠性为基本点从UPS电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS主电源装置由整流/充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源逆变器供电和静态旁供电之间可实现不间断供电切换目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展历程 (1)1.2 UPS发展的前景 (1)第二章系统整体设计方案 (2)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (2)2.2 UPS总结构框图 (3)第三章单元电路设计 (4)3.1 降压并滤波 (5)3.2 整流电路 (5)3.3 稳压电路给蓄电池充电 (6)3.4 逆变器及逆变电路 (6)3.5斩波电路信号的产生 (8)3.6 变压器变压并滤波输出 (9)3.7 UPS切换开关 (9)第四章总体电路图 (10)第五章结论 (11)第六章致谢 (12)第七章参考文献 (12)概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
UPS电源系统应用论文

UPS电源系统应用论文【摘要】主要介绍了UPS应急电源系统及浙江广电集团某机房基建装修改造项目中的应用,并提出了维护保养的关键事项。
【关键词】UPS不间断电源系统;监测系统;蓄电池;维护1、UPS不间断电源系统UPS意思为“不间断电源”,是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。
它在计算机系统和网络应用中,主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给计算机造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。
按其工作原理分为动态式(又称旋转式ROTATORY TYPE)和静态式(STATIC TYPE)。
动态式UPS由引擎与发电机组构成,它是靠交流市电驱动交流电动机旋转,从而带动同轴的交流发电机和惯性飞轮同速旋转运行,由发电机向负载供电。
市电波动时由于惯性飞轮对短时间的电压突变干扰无反应,保证了输出电压的稳定;市电断电靠飞轮的惯性将额定电压供电再延长5秒钟,用于保存数据信息。
后来发展到内燃机式UPS系统,但这类UPS体积、大噪音大、效率低,在目前应用不多。
就目前用得最多的,最常用的UPS还是静态式UPS,现在一般讲的UPS也是指静态式UPS,但在概念上还是应分清楚。
静态式UPS根据供电方式可分为在线式(ON-LINE),后备式(或称离线式,OFF-LINE/BACK-UP)及在线互动式(LINE-INTERACTIVE)三类。
1)在线式(VFI),在市电正常时,它首先将交流变成直流电,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电重新变成交流电源向负载供电;一旦市电中断,立即改为蓄电池通过逆变器对负载供电;因此,在线式UPS电源输出的是与市电网完全隔离的纯净的正弦波电源,大大改善了供电的品质,保护了负载安全、有效的工作。
不间断电源毕业设计

不间断电源毕业设计不间断电源毕业设计近年来,随着电子设备的普及和依赖程度的提高,不间断电源(UPS)在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是家庭、办公室还是工业领域,UPS都是确保电力供应稳定的关键设备。
因此,设计一款高效可靠的不间断电源系统成为了许多电子工程学生的毕业设计课题。
首先,我们需要了解不间断电源的基本原理和功能。
不间断电源是一种电力设备,可以在电网供电中断时提供稳定的电力输出。
它主要由电池组、逆变器和充电器组成。
当电网供电正常时,充电器会将电能转化为电池储存起来。
而当电网供电中断时,逆变器会将电池储存的直流电能转化为交流电能,以供给设备使用。
这样一来,不间断电源就能够保证设备在电网故障时继续运行,避免数据丢失和设备损坏。
在进行不间断电源毕业设计时,我们需要考虑以下几个关键因素。
首先是功率需求。
不同的设备对电力需求不同,因此我们需要根据实际情况确定所设计的不间断电源的功率输出。
其次是电池容量和充电时间。
电池容量决定了UPS能够提供多长时间的备用电力,而充电时间则决定了电池能够在电网供电恢复后重新充满的时间。
此外,还需要考虑逆变器的效率和稳定性,以确保UPS在工作时能够提供稳定的电力输出,并尽量减少能量损耗。
在设计不间断电源时,我们还可以考虑一些创新的功能和特性。
例如,可以添加智能监控系统,用于实时监测UPS的工作状态和电池容量,提醒用户及时更换电池或维修设备。
此外,还可以加入电池热管理系统,用于控制电池的温度,以延长电池的使用寿命。
另外,还可以考虑添加多个输出接口,以满足不同设备的需求,提高UPS的适用性。
在实际的不间断电源毕业设计中,我们可以选择使用现有的电源模块和控制芯片,以简化设计流程。
同时,我们还需要进行大量的实验和测试,以验证设计的可行性和稳定性。
此外,还需要进行成本分析,以确保设计的不间断电源既满足要求,又具有经济性。
总之,不间断电源毕业设计是一个既有挑战性又有实用性的课题。
UPS不间断电源毕业设计

摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展,国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行,就离不开UPS不间断电源,这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理,本文以提高UPS的可靠性为基本点,从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS主电源装置由整流/充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入;逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出;静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源,逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换;维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。
基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向,本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展,利用微机作为控制核心,研究和开发大功率(10kVA以上)在线式智能UPS不间断电源。
关键词:不间断电源微机控制电力电子技术智能化ABSTRACTWith the development of the computer technology, the network technology, communication 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 (Above10KVA) online intelligent UPS, using microprocessor as core control.Keywords: UPS Control by microprocessorPower Electronics Technology Intelligent目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展 (1)1.1.1 UPS的发展历程 (1)1.1.2 UPS的发展前景 (3)1.2 本课题研究的目的和意义 (4)1.3 本课题的任务和要求 (5)1.3.1 本课题的任务 (5)1.3.2 本课题的要求 (5)第二章系统整体设计方案 (7)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (7)2.1.1 负载间断供电的原因 (7)2.1.2 不间断供电的原理 (7)2.2 系统整体设计原理框图 (9)2.3 整流/充电器设计方案 (9)2.4 逆变器设计方案 (10)2.5 旁路电源设计方案 (11)第三章整流/充电器的设计 (12)3.1 整流/充电器主回路设计 (12)3.1.1 整流变压器的设计 (13)3.1.2 直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计 (14)3.1.3 主回路电路 (15)3.2 整流/充电器控制设计 (16)3.2.1 微处理器与16位单片机 (16)3.2.2 整流/充电器的微机控制系统 (18)3.2.3 整流/充电器的控制软件设计 (23)第四章逆变器的设计 (24)4.1 PWM逆变器的原理 (24)4.1.1 逆变电路及其控制方式 (24)4.1.2 PWM逆变器的基本原理及PWM波的生成方法 (26)4.2 UPS逆变器主回路设计 (29)4.2.1 PWM型三相桥式IGBT逆变电路 (29)4.2.2 逆变器输出变压器和静态开关 (33)4.2.3 逆变器主回路电路 (33)4.3 UPS逆变器控制电路设计 (34)4.4 UPS逆变器控制软件设计 (37)第五章 UPS旁路电源设计 (44)5.1 静态旁路的基本原理 (44)5.2 切换与控制技术 (44)5.3 UPS静态旁路主电路 (46)5.4 维修旁路 (47)第六章 UPS系统抗干扰设计 (48)6.1 干扰源 (48)6.2 干扰对UPS电源的影响 (48)6.3 EMC与抗干扰设计 (49)6.3.1 EMC简介 (49)6.3.2 抗干扰的方法 (50)6.3.3 UPS电源抗干扰措施 (50)结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附:大功率UPS供电系统原理框图及各部分设计方案图第一章概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
UPS电源控制电路设计(DOC)

北京石油化工学院本科毕业设计(论文)开题报告题目名称: UPS电源控制电路设计题目类型:研究型学生姓名:**专业:电气工程及其自动化学院:信息工程学院年级: 12级(专科起点)指导教师:***2014 年 3 月 19 日UPS电源控制电路设计摘要UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply),即无间断电源,是将蓄电池组与主机相连,通过逆变器等模块电路,将直流电转变成市电的系统设备。
主要用于计算机网络系统或其它电子设备提供稳定且不间断的电力供应,是电信设备中的重要组成部分,其供电质量与可靠性对电信设备和系统运行状态有着极大的影响。
本文简单介绍了不间断电源的结构和工作原理,并详细描述了不间断电源控制电路的组成与控制方法。
其控制电路主要由自动检测和声光报警电路组成,自动检测部分由单片机配合ADC0809来实现,报警电路则由检测电路信号驱动蜂鸣器和LED灯来实现声光报警功能。
这种不间断电源可以使台式计算机在断电状态下持续工作四个小时,且不受外界电压干扰。
本设计具有结构简单,成本低廉,工作稳定可靠等特点。
关键词:不间断电源,AT89C51,蓄电池,继电器UPS power supply control circuit designAbstractThe uninterrupted power supply, is connected by battery with the host, through the inverter module circuit, make the DC into city power system equipment.Mainly used in power supply network system of the computer or other electronic equipment to provide stable and uninterrupted,it is an important part in telecommunication equipment,the power supply quality and reliability have great impact on the running state of telecommunications equipment and system. This paper briefly introduces the structure and working principle of uninterrupted power supply, And a detailed description of the composition and control method of uninterrupted power supply control circuit. The control circuit mainly by the automatic detection and alarm circuit, the automatic detection part is composed of a single chip with ADC0809 to achieve, The alarm circuit is composed of a detection circuit signal to drive the buzzer and the LED lamp to achieve sound and light alarm function. The uninterruptible power supply can make the computer work four hours continuously in the off state, and is not influenced by the external voltage disturbance. This design has the advantages of simple structure, low cost, stable and reliable work.Keyword: Uninterruptible power supply, AT89C51,Battery,Relay第一章绪论1.1概论现代电子设备通常是一个极为复杂的电子系统,它对电源质量的要求也越来越高。
小功率不间断电源中变换器的设计_毕业设计论文

毕业设计(论文)
小功率不间断电源中变换器的设计
系 部:自动控制系
专 业:电气动化技术
随着人们对生活品质要求的提高,家庭、办公室、工厂等均朝着信息化、自动化的方向发展。与此同时,人们对高品质电力的要求也在日益增加,不间断的电源也有了长足的发展。不间断电源,又称UPS(Uninterruptible Power System)。作为计算机及其它电子设备网络的保护神——不间断电源(即UPS),现在已深入人心,各行各业甚至有些家庭都用它来做供电的保证,UPS市场相当活跃。UPS的不间断供电只是它的其中一个功能,它可以作为计算机网络的有机组成部分,实现无人值守,故障时自动报警、拨号和大寻呼等。当前的UPS大都已超出了停电保护的单一功能。变换器作为UPS中最重要的组成部分,其性能要求也越来越高。除常规的电性能指标以外,对其功率密度和转换效率要求越来越高,这样其平均无故障工作时间才越来越长,可靠性越来越好,因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本和更高性能的变换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。本文将分析和阐述小功率不间断电源的结构和原理以及变换器(包括DC/DC和DC/AC)的原理与设计和分析。
Keywords:Small power UPS; converter; principle; design; analysis
第
1.1
随着人们对生活品质要求的提高,家庭、办公室、工厂等均朝着信息化、自动化的方向发展。与此同时,人们对高品质电力的要求也在日益增加,不间断的电源也有了长足的发展。不间断电源,又称UPS(Uninterruptible Power System)是一种含有储能装置,以整流器、逆变器为主要组成部分的稳压稳频的交流电源。主要利用电池等储能装置在停电时给计算机/服务器、存储设备、网络设备等计算机、通信网络系统或工业控制系统、需要持续运转的工业设备等提供不间断的电力供应。尽管UPS技术的发展不像计算机技术那么迅猛,但也是今非昔比。UPS技术发展到今天,其功能已经从最初单纯的不间断供电发展到今天的多功能并举,其发展趋势朝向网络化、智能化和数据通信一体化发展。
一种小型UPS不间断电源的设计

一种小型UPS不间断电源的设计
一种小型UPS不间断电源的设计
摘要:本文设计一种小型的ups不间断电源,采用市电和蓄电池供电,通过无触点控制的晶体管开关电路转换,在市电发生停电时,由蓄电池充电和逆变转换的方法,输出电压220v的交流稳定电压。
电路采用大功率电压控制器件vmos管,输入阻抗高,可以不用推动电路,而直接从震荡电路取得激励电压,简化了电路结构,具有过压和过流保护电路,工作性能稳定,带负载能力强。
关键词:ups vmos管过压、过流保护
一、ups设计简介
随着科学技术的进步,各行各业广泛地采用了高精设备,这些设备往往要求工作时不能断电,如机场设备、程控交换机设备及目前已广泛采用的微型计算机等,即使是极短的供电中断也会造成极为严重的后果。
正是由于这种原因,不间断供电系统(uninterruptile power system-ups)迅速发展起来。
本文所设计的电源电路为小功率后备式的单相输出的ups。
其主要功能是当市电断电时,由ups及时地向用电设备提供电能,使用电设备在市电断电之后,仍能不间断地工作一段时间。
当市电输入正常时,由市电—逆变供电转换控制电路输出三电路信号,其中一路控制单刀双掷开关s1(实际上是继电器触点)接通市电供电,此时,负载直接由市电供电;第二路控制信号送“面板显示电路”,以指示市电状态;第三路控制信号送逆变三极管,关断逆变电路。
另外,市电还经降压、整流和充电电路给蓄电池充电,。
pus不间断电源 --本科毕业设计

.3.3 毕业设计(论文)说明书摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展,国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行,就离不开UPS不间断电源,这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理,本文以提高UPS的可靠性为基本点,从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS主电源装置由整流/ 充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入;逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出;静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源,逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换;维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。
基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向,本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展,利用微机作为控制核心,研究和开发大功率(10kVA 以上)在线式智能UPS不间断电源。
关键词:不间断电源微机控制电力电子技术智能化IABSTRACTWith the development of the computer technology, the network technology, communication 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.Keywords: UPS Control by microprocessorPower Electronics Technology IntelligentII目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展 (1)1.1.1 UPS的发展历程 (1)1.1.2 UPS的发展前景 (3)1.2 本课题研究的目的和意义 (4)1.3 本课题的任务和要求 (5)1.3.1 本课题的任务 (5)1.3.2 本课题的要求 (5)第二章系统整体设计方案 (7)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (7)2.1.1 负载间断供电的原因 (7)2.1.2 不间断供电的原理 (7)2.2 系统整体设计原理框图 (9)2.3 整流/充电器设计方案 (9)2.4 逆变器设计方案 (10)2.5 旁路电源设计方案 (11)第三章整流/充电器的设计 (12)3.1 整流/充电器主回路设计 (12)3.1.1 整流变压器的设计 (13)3.1.2 直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计 (14)3.1.3 主回路电路 (15)3.2 整流/充电器控制设计 (16)3.2.1 微处理器与16位单片机 (16)3.2.2 整流/充电器的微机控制系统 (18)3.2.3 整流/充电器的控制软件设计 (23)第四章逆变器的设计 (24)4.1 PWM逆变器的原理 (24)I******毕业设计(论文)说明书4.1.1 逆变电路及其控制方式 (24)4.1.2 PWM逆变器的基本原理及PWM波的生成方法 (26)4.2 UPS逆变器主回路设计................................................29 4.2.1 PWM型三相桥式IGBT逆变电路 (29)4.2.2 逆变器输出变压器和静态开关 (33)4.2.3 逆变器主回路电路.............................................33 4.3 UPS逆变器控制电路设计 (34)4.4 UPS逆变器控制软件设计 (37)第五章 UPS旁路电源设计 (44)5.1 静态旁路的基本原理 (44)5.2 切换与控制技术 (44)5.3 UPS静态旁路主电路 (46)5.4 维修旁路 (47)第六章 UPS系统抗干扰设计 (48)6.1 干扰源 (48)6.2 干扰对UPS电源的影响 (48)6.3 EMC与抗干扰设计 (49)6.3.1 EMC简介......................................................... 49 6.3.2 抗干扰的方法 (50)6.3.3 UPS电源抗干扰措施 (50)结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附:大功率UPS供电系统原理框图及各部分设计方案图II******毕业设计(论文)说明书第一章概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
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.3.3 毕业设计(论文)说明书摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展,国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行,就离不开UPS不间断电源,这已成为信息业界乃至各行各业的共识。
根据UPS不间断供电的原理,本文以提高UPS的可靠性为基本点,从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。
整个UPS主电源装置由整流/ 充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成。
整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入;逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出;静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源,逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换;维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。
基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向,本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展,利用微机作为控制核心,研究和开发大功率(10kVA 以上)在线式智能UPS不间断电源。
关键词:不间断电源微机控制电力电子技术智能化IABSTRACTWith the development of the computer technology, the network technology, communication 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.Keywords: UPS Control by microprocessorPower Electronics Technology IntelligentII目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展 (1)1.1.1 UPS的发展历程 (1)1.1.2 UPS的发展前景 (3)1.2 本课题研究的目的和意义 (4)1.3 本课题的任务和要求 (5)1.3.1 本课题的任务 (5)1.3.2 本课题的要求 (5)第二章系统整体设计方案 (7)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (7)2.1.1 负载间断供电的原因 (7)2.1.2 不间断供电的原理 (7)2.2 系统整体设计原理框图 (9)2.3 整流/充电器设计方案 (9)2.4 逆变器设计方案 (10)2.5 旁路电源设计方案 (11)第三章整流/充电器的设计 (12)3.1 整流/充电器主回路设计 (12)3.1.1 整流变压器的设计 (13)3.1.2 直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计 (14)3.1.3 主回路电路 (15)3.2 整流/充电器控制设计 (16)3.2.1 微处理器与16位单片机 (16)3.2.2 整流/充电器的微机控制系统 (18)3.2.3 整流/充电器的控制软件设计 (23)第四章逆变器的设计 (24)4.1 PWM逆变器的原理 (24)I******毕业设计(论文)说明书4.1.1 逆变电路及其控制方式 (24)4.1.2 PWM逆变器的基本原理及PWM波的生成方法 (26)4.2 UPS逆变器主回路设计................................................29 4.2.1 PWM型三相桥式IGBT逆变电路 (29)4.2.2 逆变器输出变压器和静态开关 (33)4.2.3 逆变器主回路电路.............................................33 4.3 UPS逆变器控制电路设计 (34)4.4 UPS逆变器控制软件设计 (37)第五章 UPS旁路电源设计 (44)5.1 静态旁路的基本原理 (44)5.2 切换与控制技术 (44)5.3 UPS静态旁路主电路 (46)5.4 维修旁路 (47)第六章 UPS系统抗干扰设计 (48)6.1 干扰源 (48)6.2 干扰对UPS电源的影响 (48)6.3 EMC与抗干扰设计 (49)6.3.1 EMC简介......................................................... 49 6.3.2 抗干扰的方法 (50)6.3.3 UPS电源抗干扰措施 (50)结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附:大功率UPS供电系统原理框图及各部分设计方案图II******毕业设计(论文)说明书第一章概述自从电子设备特别是计算机问世以来,电源问题一直是人们十分关心的问题。
对于一些特殊位置的重要设备,人们不但关心其供电电源本身的性能指标,更注重供电电源的质量,即供电的稳定性和不间断性。
因为这些设备的电源一旦出现不稳定或者消失,就将造成非常大的损失,甚至无可挽回的损失。
所幸的是不间断电源UPS(Uninterruptible Power System) 的出现,为解决这个问题提供了广阔的前景。
1.1 UPS的发展1.1.1 UPS的发展历程最初的UPS是本世纪六十年代初由旋转电动机供应能量的动态UPS,即不间断是靠动能维持。
这种早期UPS的输出稳定是靠惯性飞轮对短时间电压突变和干扰无反应;不间断性是靠断电后飞轮的惯性延长供电时间。
当然这种UPS的后备时间是很短的(一般不超过5秒),于是人们开始使用备用蓄电池组,这是早期UPS的典型结构,框图如图1-1所示。
这样的UPS虽然可以靠增大蓄电池容量来延长后备时间,但转换效率低,于是出现了内燃式UPS系统,这种UPS靠内燃机提供断电后的能量。
动态UPS设备庞大笨重、操作不够灵活、而且效率低、噪声大。
随着电力电子学(功率电子学)的发展,为实现大功率的电能转换,于是出现了静态UPS,它的主电路和控制电路均采用半导体器件,它也是目前绝大多数概念中的UPS,其典型框图如图1-2所示。
其基本原理是:市电输入经整流器将交流电变成直流电,一方面给蓄电池组充电,另一方面为逆变器提供能量,再将直流电变成交流电经转发生故障时,另一路备用电源(旁路电源)经过转换开关实现向负载供电。
旁路电源市整流器转换负电蓄电池组逆变器开关载图1-2 静态UPS典型框图静态UPS的工作方式有在线式和后备式(Online and Offline),两者主体结构大体相同,只是后者在市电正常时工作在旁路(Bypass),而前者只有当逆变器故障或过载时才由旁路电源供电。
一般来说,从性能上讲,在线式优于后备式;从容量上讲,后备式一般不大于3KVA,而在线式不受此限制,目前单机容量可以做到600KVA以上,比如M.G, EXIDE, SOCOMEC 等公司。
UPS的装机容量正不断扩大,并联成为扩大容量或者冗余系统的必然方法。
比如M.G, EXIDE等公司的UPS机内信号用微机处理、通讯采用普通信号,而SIEL公司采用光纤通讯〔OSC系统),从而实现多台UPS的同相同幅、均负载的功能。
由于单相进单相出给市电配电带来极大困难,于是出现了三相入单相出(3/1)的UPS,其最大容量可达60KVA以上,这种单相输出的UPS在切换到旁路时、满负载情况下市电对应的一相将严重超载,因此厂家推出了三相入三相出的UPS产品,而且有三相负载100%不平衡产品,如IPM, SOCOMEC, BORRI, MEISSNER, SAVIN,VICTRON等公司的UPS产品。
为改善后备式UPS的供电质量,人们研制了净化UPS,即将净化电源加在旁路电源上,如国产宝合UPS产品。
结合后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点,人们提出了三端口UPS。
它使得离线式和在线式有机结合在一起,产品如APC、BEST、2******毕业设计(论文)说明书DELTEC、休康等。
近期又出现了不间断蓄电池系统UBS(Uninterrupted Battery System),见图1-3所示。
它结合了动态UPS和静态UPS的优点,只是噪声稍大,主要应用于特殊场合,如野外、地下室等环境恶劣的场所。