在线式UPS电源的控制和保护技术

作者:广州柏克 来源:柏克电源广东办事处 发布时间:2012-12-29 11:45:46
逆变锁相的依据,通过调整逆变的过零点调整逆变相位,使在市电状态下的逆变输出与市电输入基本同频率、同相位。市电开机时,UPS侦测输入市电的频率作为逆变输出的频率;电池状态下开机时,逆变输出的频率以上次输出的频率来设定。当市电正常时,执行锁相,逆变频率先追市电频率,频率相同后再追相位,通过变动逆变频率完成逆变和市电同相位。锁相后,逆变和市电的相位差小于3度,频率误差小于0.01HZ。当市电频率超出47~53HZ范围时,UPS不执行锁相,立即转入电池逆变状态,只有当市电频率回复到48~52HZ时,UPS再执行锁相,并转入市电逆变状态。

5、三角波发生器 CPU送出的38.4KHZ方波,经由运算放大器组成的二分频电路后,变成19.2KHZ的方波,再经积分器积分成三角波。

6、标准正弦波发生器 CPU送出以128点平均分割的模仿正弦波,经过二阶低通滤波器滤波后,生成标准正弦波。

7、PWM信号标准正弦波与逆变输出电压的正弦波反馈信号做比较,结果被三角波切割,生成PWM信号。

8、逆变电压调整 CPU每16ms读取一次逆变电压值,并与设定的电压值做比较,当差值高于10V时,CPU立即调整标准正弦波,从而调整PWM信号,使输出电压相应加减5V,以缩小差值;当差值低于10V时,CPU累积差值,当累积值达到30V时,CPU调整标准正弦波,使输出电压相应加减2V。
9、CPU的A/D读取 CPU每半周期读一次电池电压、正负BUS电压和机内温度,每隔八个标准正弦波点读一次市电电压、逆变电压和逆变电流(在每个周期开始,CPU变更读点的初始位置,使每隔八个标准正弦波点读一次的共128点的A/D读取达到扫描效果,读取值存入RAM内)。

10、CPU的计算 CPU每隔2个周期计算一次市电电压的均方根值(RMS),每隔1个周期计算一次逆变电压的均方根值,每隔32个周期计算一次逆变电流的均方根值,每隔32个周期计算一次输出功率的均方根值。

11、瞬间断电侦测 CPU每4ms计算一次最近一周期所读取的市电A/D值,如果小于140V,则视为断电,UPS立即转入电池逆变状态。

三、在线式UPS电源保护技术

1、逆变输出短路和过电压保护当逆变输出电压的正弦波反馈信号连续64ms无过零信号时,视为逆变输出短路,UPS关闭输出并报警;当逆变输出电压值连续80ms低于160V或高于280V时,视为逆变输出过电压,UPS立即转到旁路并报警。

2、输出限流保护保护电路侦测逆变输出的电流值,当其超过额定值的3.6倍时,限流保护电路立即关闭PWM,只有在输出电流值小于额定值的3.6倍后,PWM才重新工作。

3、BUS过电压保

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