高效率單相UPS電源系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、全球能源的日趨緊張及環(huán)境污染的嚴峻使得能源的合理應(yīng)用與環(huán)境保護問題已成為當前的重要研究課題,同時激勵著能源利用技術(shù)不斷創(chuàng)新與進步。為了滿足世界范圍內(nèi)越來越嚴格的能源利用法規(guī)要求,探索高效的電源轉(zhuǎn)換的解決辦法已成為當今研究與設(shè)計電源的重要研究領(lǐng)域,UPS作為為用戶提供高品質(zhì)電源的電源變換器,相關(guān)研究自然也受到了高度重視。因此,研究高效率的UPS電源系統(tǒng)具有良好的工程實用價值和廣闊的市場前景。
　　本課題基于對UPS系統(tǒng)的研究,提出了

2、更適于市場發(fā)展和需要的方案,并對UPS系統(tǒng)中相關(guān)部分提出了新的解決方案,符合UPS高效率,模塊化等主要發(fā)展趨勢。本文的主要研究內(nèi)容有:
　　(1)根據(jù)UPS電源系統(tǒng)基本工作原理,針對傳統(tǒng)UPS中具有共通性功能的單元,提出了可行的模塊化設(shè)計方案,使其標準化。這種設(shè)計使系統(tǒng)容易裝配或分解,也可選擇基本構(gòu)造單元組合成不同的產(chǎn)品或系統(tǒng),達到多功能彈性化的目的。
　　(2)針對傳統(tǒng)小功率UPS電源的升壓電路及直流轉(zhuǎn)換電路分離的現(xiàn)狀,存

3、在主功率組件復(fù)用性差、性價比較低的情況,提出了一種集成直流轉(zhuǎn)換功能的新型升壓方案,即在市電情況下的主要回路如功率電感,主功率開關(guān)器件等與電池模式下是一致的,而非傳統(tǒng)的兩個分離的回路,實現(xiàn)在電池模式與市電模式的最大程度的器件復(fù)用,同時在開關(guān)頻率提升一倍的情況下,在三分之一載以上時,效率明顯提升。
　　(3)針對UPS電源系統(tǒng)中充電器部分,簡單的分析了傳統(tǒng)方案在實際使用中存在的問題,并提出了一種新型的有源箝位正反激電路,該變換器利用其

4、可以進入兩個不同的工作模式單一反激模式及正-反激模式;同時由于原邊的箝位電容與漏感諧振,使開關(guān)管獲得零電壓,磁芯因為雙向勵磁工作,利用率提高;此外次級隔直分壓電容與變壓器漏感的諧振作用,降低了次級整流二極管的反向恢復(fù)諧振電壓尖峰以及原邊開關(guān)管的電壓應(yīng)力,綜合而獲得較高的效率。
　　(4)常見的輔助電源方案中,因為采用反激式方案,在多路輸出時存在交叉調(diào)整率不好的問題,本文對此進行了深入研究,分析了交叉調(diào)整率不好產(chǎn)生的原因在于變壓器的