使用高頻變壓器耦合的UPS變換電路
發布時間:2019-07-13 17:15:17來源:
由整流和逆變電路組成的UPS變換電路是UPS中的關鍵組成部分。根據其所采用的功率電子器件和UPS不同的用途,變換電路的種類有很多,可以適應不同的電壓、頻率和負載性質的要求。若用于感性負載,UPS的變換電路既要考慮到輸出交流又要考慮到負載反饋儲能的問題。這就要求能量能在四個象限范圍內實現傳輸。
2電路的工作原理高頻耦合UPS的變換電路如所示。
為整流環節,將市電整流成直流電壓va. 1?丁2為逆變環節,輸出20kHz交流電壓,其脈寬由Va和三角波比較來調制,如(a)所示。
在脈沖間隔期間將T3導通,使變壓器T一次側短路,電壓為零,此時磁通暫不變化,能量也暫不釋放。高頻變壓器一、二次電壓功,的波形如(b)所示。
正半周期將高頻正弦波形整流成正方向電壓在負半周期時,整流成負方向的電壓,如(c)所7T;。
比較后經14一。與(:3高頻濾波器濾波,將20kHz開關頻率的諧波濾除后,輸出50Hz正弦交流電壓,如(d)所示。
不間斷電源波形電路的運行負載為感性時,循環變流器一方面將高頻交流變換成50Hz交流,一方面又在部分時間里將負載側的儲能反饋至變壓器,即能在四個象限里運行。如(e)所示,滯后于的感性負載電流z在圖中期間(第I象限)為正,i.為正,電流可經1,1,2流出,輸出功率。,一〖1期間(第11象限)。為正,1+.為負,電流可經Dw,T4,D流人,負載向變壓器反饋儲能。第n、IV象限情況類似。
4換向由于電流連續,t4,t5必須有一個短時共態導通時間A這段時間內一個晶體管電流減小,另一個晶體管電流增大,進行換流。此時,變壓器的電流和磁勢要進行換向。
在第I、in象限電路處于整流狀態時,電源電壓較高的一相開始導通后,電源電壓使該相電流逐漸增大,迫使原來導通的一相電流減小直至零值。在第n、iv象限電路處于逆變狀態時,換向過程與整流狀態時相同,但為了獲得較大的負電壓,逆變控制時間/3應盡量減小到接近于換流時間y.若fy,在變壓器電動勢不等于零的時期內不能完成電流換向,只能等到晶體管關斷時自換向,迫使另一管子電流增大到Z+在自換向電流迅速減小的過程中,變壓器漏感將產生較大的尖峰電壓,使過電壓吸收電路功耗增大。為了使電流能平滑換流,T4、T5兩管的共態導通時間應與換流時間y相近,而及L5的漏感較變壓器的漏感大得多,亦可使尖峰電流減小。
5結語此電路輸出功率為200W,效率為70%,正弦波的諧波含量小于5%,輸出電壓穩定度約為2%.