高频模块化UPS电源系统培训材料.ppt

高 频 模 块 化 UPS 电 源 系 统 技术培训大纲 广东志成冠军集团有限公司 2003年12月22日 培训目的： 1、能够比较系统地了解UPS电源的现状及发展。 2、了解不同类型的UPS电源的特性及区别。 3、了解高频模块化UPS电源的组成及工作原理。 4、熟悉高频模块化UPS电源的性能。 5、熟悉高频模块化UPS电源的安装、调试方法。 通过上述几项内容的了解，能够方便今后同用户进行交流， 也为将来推广我们的产品奠定基础。 高 频 模 块 化 UPS 电 源 系 统培 训 材 料 一、系统概述 1.1 UPS系统的发展 1.2 当前国内外的研究热点 二、系统原理 2.1 传统整流器的分类 2.2 高频整流器工作原理 2.3 逆变器工作原理 2.4 高频模块化UPS电源系统原理 2.5 模块化UPS电源系统主电路原理图 2.6 辅助电源工作原理 2.7 充电系统工作原理 三、高频模块UPS电源系统的调试 四、高频模块化UPS的运行与操作 1. 1. 2 电力电子技术的发展状况 随着19世纪初电磁学原理的发现，电力技术得到了很大地发展，各种电气设备如变压器、发电机、电动机相继出现，电能成为人们生活中不可缺少的部分。随后，晶体管特别是三极管的出现促使电子学进入一个新的台阶，集成电路和微电子技术的进一步发展成为可能。伴随着电力技术和电子技术的发展，许多新的控制技术和方法也诞生了。至今，随着用户对供电要求的提高，电力技术、电子技术和控制技术融为一体成为一门新兴的交叉学科：电力电子技术。电力电子技术是二十一世纪的关键技术之一，它是一门使用电力半导体器件，应用电路和控制理论知识分析开发，实现对电能的高效变换和控制的技术。 有了新的电力电子器件作为发展基础，许多新的电子电路变流方式产生了。电力电子变流方式按功能可划分为： AC/DC整流、DC/AC逆变、DC/DC斩波、AC/AC变频四大类；按开关的应力承受方式可划分为硬开关和软开关两种。在每种功能的实现上，又有很多种具体的电路形式。就拿AC/DC整流来讲，有传统的二极管整流、晶闸管相控整流，还有现在广泛应用的PFC整流。在PFC整流电路中又有层出不穷的新电路形式。新的电子电路的产生大大提高了电源的变流转换效率，节省了能源。 新的高效率电力电子变流电路的实现还依赖于控制技术的发展。控制技术的发展主要体现在两方面：高性能的控制芯片和理想易实现的控制策略。 电力电子器件是电力电子技术的基础。至今，电力电子器件正朝着高频化、耐高压大电流和集成化的方向进一步发展。随着人们对低污染绿色电源的呼吁，高频化的电源得到了广泛的应用，而高频化电源的设计是离不开高开关频率的电子器件的，这就进一步促使了高频化电子器件的发展。对于传统的硅单晶材料的电力电子器件已经很难能满足高开关速度、低损耗和良好的导热特性了，这就迫使人们选择新的半导体材料来适应电力电子未来的发展。耐高压大电流电力电子器件的出现使得电力输配电网络的电力电子化成为现实，高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿、统一潮流控制器得到了广泛地应用。集成化的电路设计能够满足电源智能化、微型化、模块化和易维修的特点。 数字控制相对于模拟控制，有一系列的优点：借助高性能控制芯片易实现复杂的控制算法、硬件通用性好、具有高度的灵活性和移植性，还可实现网络监控使电力电子装置真正智能化。高性能控制芯片的出现使得数字控制成为现实。在各种高能性的DSP控制芯片中，目前美国TI(Texas Instruments)公司的TMS320系列DSP已成为中大功率电力电子应用场合的主流控制芯片。如TMS320F240,其主要性能如下： (1)16位定点运算，指令周期为50ns，且大多数指令为单周期。 (2)片内集成16K字FLASH ROM 和544字RAM。 (3)两组各8路并行10位高速A/D转化器。 (4)事件管理器模块包含3个16位通用定时器、3个单比较单元、3个具有死区功能的全比较单元以及4个捕获单元。通用定时器对脉冲定时的分辨率可达50ns。 (5)异步、同步串行通信接口和外设接口； (6)大量的多功能复用数字I/O接口等。 1.1.2 UPS的发展状况 作为电源的保护神——UPS