高壓直流UPS電源系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、隨著現(xiàn)在越來越多的信息數(shù)據(jù)化，使得通信服務器基站的數(shù)量及能源消耗在不斷增加。UPS電源作為通信基站的重要組成部分，其可靠性和效率是學術(shù)界和工業(yè)界研究的重點。針對傳統(tǒng)的通信基站UPS供電電源存在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、電源效率低、可靠性差和成本高等問題，世界各國提出了高壓直流UPS供電電源方案。本論文基于高壓直流UPS電源的效率和可靠性為重點展開研究。主要內(nèi)容包括:
　　1.電路方面，在總結(jié)了工頻UPS電源、高頻UPS電源和-48V直流通信電

2、源的電源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究采用了兩級結(jié)構(gòu)。前級為T型三電平整流電路，改善了輸入功率因數(shù)和輸入電流THD;后級為輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)型移相全橋電路，并引入了交錯并聯(lián)技術(shù)，降低了開關(guān)管所需承受電壓電流應力，減小了開關(guān)損耗和導通損耗，并減小了輸出電流紋波。為了提高電源效率，降低開關(guān)管電壓尖峰，在后級電路中引入了尖峰吸收能量回饋電路，將開管過程中產(chǎn)生的尖峰電壓能量吸收并回饋至負載端。
　　2.控制方面，為了適應通信基站的服務器切換情況，在傳統(tǒng)

3、雙閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，在前后兩級電路中都引入了負載電流前饋控制。當負載變動時，給控制環(huán)路中的電流環(huán)基準直接疊加一個超前的負載電流變動量，消除了電源系統(tǒng)負載電流變化對電源系統(tǒng)直流輸出的影響，能使系統(tǒng)迅速響應負載變化，提高電源系統(tǒng)動態(tài)性能。在能量回饋電路中使用了改進型固定輸入電壓控制法，避免了在電源啟動瞬間主功率能量流經(jīng)回饋電路，且在電源穩(wěn)定工作時回饋能量不會反向流動。
　　3.在上述研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計并研制了一臺功率為15kW的樣機，