高效率單相UPS電源系統(tǒng)的研究與設計.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,探索高效的電源轉換的解決辦法已成為當今研究與設計電源的重要研究領域,UPS作為為用戶提供高品質(zhì)電源的電源變換器,相關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計方案,使其標準化。這種設計使系統(tǒng)容易裝配或分解,也可選擇基本構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換電路分離的現(xiàn)狀,存

3、在主功率組件復用性差、性價比較低的情況,提出了一種集成直流轉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用,同時在開關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諧振電壓尖峰以及原邊開關管的電壓應力,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