UPS不间断电源设计资料

2012 ~ 2013 学年 第 2 学期

《 电力电子实训 》

课 程 设 计 报 告

题 目： UPS 不间断电源 专 业： 自动化 班 级： 自动化（2）

姓 名： 唐青荣 赵怀润 指导教师： 周松林

电气工程系

2011年5月12日

1、任务书

摘要

UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。

电力电子技术的应用范围已经深入到我们呢的日常生活中去了，其中UPS 不间断电源就是其中的重要应用范围。此次电力电子课程设计中，对UPS电源的设计就是本次设计的主要内容。随着UPS的广泛使用，在现代社会中的重要性越来越强，使用范围越来越广，目前，UPS在电力电子产品中已占市场相当大的份额，所以这次课程设计对我来说具有非常的实际意义，能从中让我学习许多先进的知识和理论，将所学的知识进行升华，这将有利于我今后的工作。

关键词：储能逆变器不间断电源稳压器向负载供电

Abstract

UPS (Uninterruptible Power System), namely the uninterruptible power supply, is a kind of energy storage device, uninterruptible power supply voltage and frequency of the main part of the inverter. Mainly used for power supply to a single computer, computer network system or other power electronic equipment to provide uninterrupted. When the power input is normal, UPS city electricity voltage supply to load, the UPS is an AC voltage regulator, at the same time it also to the machine battery charging; when the power outage (outage), UPS will immediately built-in battery power, continue to supply 220V alternating current to the load by the method of inverse transformation, the load to maintain the normal work and protect the load of soft, hardware damage. UPS devices are often large and the voltage is too low to provide protection for all voltage

Application of power electronic technology has penetrated into our daily life in London, where UPS uninterruptible power supply is one of the important applications. Power electronics course this design, design of UPS power is the design of the main content. With the wide use of UPS, in the modern society is becoming more and more strong, used, currently, UPS has accounted for a large share of the market in electric and electronic products, so the curriculum design has practice meaning to me, let me learn a lot from the advanced knowledge and theories, to learn the knowledge of sublimation, which will be helpful for our future work.

Keywords: energy storage inverter uninterruptible power supply voltage to the load power supply

插图清单

图2-1 静态UPS典型框体........................................................................... 错误！未定义书签。图3-1 UPS不间断电源电路图. (4)

图3-2整流/充电器主回路电路图 (5)

图3-3逆变电路 ............................................................................................. 错误！未定义书签。图3-4旁路电源转换开关 .. (9)

插表清单

表3-1电路图器件清单 (4)

目录

第一章概绪 (1)

1.1 UPS的发展历程 (1)

1.2 UPS的发展前景 (2)

第二章系统整体设计方案 (3)

2.1 负载间断供电的原因 (3)

2.2系统总体设计原理 (3)

2.2.1 总体设计原理框图 (3)

第三章单元电路设计 (4)

3.1 整流/充电电路设计 (5)

3.1.1整流/充电器主回路设计 (5)

3.1.2晶闸管的要求 (6)

3.1.3滤波电抗器、电容及选用 (6)

3.2 逆变电路设计 (6)

3.3旁路电源 (8)

第四章心得与体会 (10)

参考文献 (11)

第一章概绪

自从电子设备特别是计算机问世以来，电源问题一直是人们十分关心的问题。且对于一些特殊位置的重要设备，人们不但关心其供电电源本身的性能指标更注重供电电源的质量，即供电的稳定性和不间断性。因为这些设备的电源一旦出现不稳定或者消失，就将造成非常大的损失，甚至无可挽回的损失。所幸的是不间断电源UPS(Uninterruptible Power System)的出现，为解决这个问题提供了广阔的前景。

1.1 UPS的发展历程

最初的UPS是本世纪六十年代初由旋转电动机供应能量的动态UPS，即不间断是靠动能维持。这种早期UPS的输出稳定是靠惯性飞轮对短时间电压突变和干扰无反应，不间断性是靠断电后飞轮的惯性延长供电时间。当然这种UPS的后备时间是很短的(一般不超过5秒)，于是人们开始使用备用蓄电池组，这就是早期UPS的典型结构。这样的UPS虽然可以靠增大蓄电池容量来延长后备时间，但转换效率低。于是出现了内燃式UPS系统，这种UPS靠内燃机提供断电后的能量。动态UPS设备庞大笨重、操作不够灵活、而且效率低、噪声大。

随着电力电子学(功率电子学)的发展，为实现大功率的电能转换，于是出现了静态UPS，它的主电路和控制电路均采用半导体器件，它也是目前绝大多数概念中的UPS。其基本原理是，市电输入经整流器将交流电变成直流电，一方面给蓄电池组充电，另一方面为逆变器提供能量，再将直流电变成交流电经转换开关送到负载，当逆变器发生故障时，另一路备用电源(旁路电源)经过转换开关实现向负载供电。

静态UPS的工作方式有在线式和后备式(Online and Offline)，两者主体结构大体相同，只是后者在市电正常时工作在旁路(Bypass)，而前者只有当逆变器故障或过载时才由旁路电源供电。而且一般来说，从性能上讲，在线式优于后备式;从容量上讲，后备式一般不大于3KV A，而在线式不受此限制，目前单机容量可以做到600KV A以上，比如M.G, EXIDE, SOCOMEC等公司。UPS的装机容量正不断扩大，并联成为扩大容量或者冗余系统的必然方法。比如M.G, EXIDE等公司的UPS机内信号用微机处理、通讯采用普通信号，而SIEL公司采用光纤通讯〔OSC系统)，从而实现多台UPS的同相同幅、均负载的功能。由于单相进单相出给市电配电带来极大困难，于是出现了三相入单相出(3/1)的UPS，其最大容量可达60KVA以上，这种单相输出的UPS在切换到旁路时、满负载情况下市电对应的一相将严重超载，因此厂家推出了三相入三相出的UPS产品，而且有三相负载100%不平衡产品，如IPM, SOCOMEC, BORRI, MEISSNER,

SA VIN,VICTRON等公司的UPS产品。为改善后备式UPS的供电质量，人们研制了净 …… 此处隐藏：7150字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……