ups不间断电源设备( 三 ) _生活百科

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电流型三相桥式整流电路1.1.3电压型三相桥式整流电路电压型三相桥式整流电路如图2所示，其特点是採用高频PWM整流技术，器件处于高频开关状态，由于器件的开通和关断状态可以控制，所以整流器的电流波形是可控制的。这种电路的优点是可以得到与输入电压同相位的输入电流，也就是输入功率因数为1，输入电流的谐波含量可以接近为零;能量可以双向流动，正常时能量从交流侧向直流侧流动，直流输出电压高于给定值时，能量从直流侧向交流侧流动，具有较高的转换效率。缺点是属于Boost型整流电路，直流侧电压要求较高。这种电路也是研究的热点。

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电压型三相桥式整流电路1.2 蓄电池组和充放电电路蓄电池组是UPS的储能单元，市电正常时它吸收来自市电的能量并以化学能的形式储存起来，一旦市电中断，它把储存的化学能转换为电能向逆变器供电，维持负载供电的连续性。在中小功率的UPS系统中，电池组的电压通常比较低，因此，通常使用能量能够双向流动的充放电电路[4] 。大功率系统中为了提高效率，简化电路通常直接把电池组并接在直流母线上。1.3 逆变电路逆变器是UPS的核心，它把直流电能转换成用户所需的稳压稳频的交流电能。下面仍以三相逆变器为对象分析逆变器的研究热点。1.3.1三相半桥式逆变电路在三相逆变电路中以三相半桥桥式电路套用最为普遍，这种电路的特点是採用全控型器件组成逆变器，存在着功率密度高，性能好，小型轻量化等优点。这种电路便于使用新的控制策略以提高逆变器的质量。但是，要实现带100%的独立负载是比较困难的。1.3.2H桥逆变器对于超大容量的逆变器，由于功率等级的大幅度提高，对逆变器的结构提出了新的要求，H桥臂逆变器便是选择之一。这种逆变器输出变压器採用多绕组接法，输出变压器的原边採用3个独立的绕组，逆变器输出採用3个独立的H桥。这样控制方便，但是成本较高。1.3.3三相四桥臂变换技术由于三相电路中，三桥臂逆变器本身存在着固有的缺陷，人们开始寻求新的电路结构，于是出现了三相四桥臂逆变器，如图3所示。这种电路结构输出为三相四线制，三相电压可以独立控制，控制方法灵活，但是这种拓扑的算法比较複杂，PWM矢量在三维空间中旋转，必须採用数字控制方法才能实现空间PWM波形的生成，这种电路成为了研究的热点之一。

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三相四桥臂变换技术1.4 三相UPS整机电路1.4.1传统三相UPS电路结构传统的三相UPS结构，输入採用晶闸管整流，输出採用逆变器，电池直接挂接于直流母线，整流器同时作为充电器。输出採用变压器隔离，可以实现输入输出完全隔离，确保电网的扰动不会对负载造成干扰。市电断电时，电池通过逆变器输出稳定的交流电;在逆变器出现故障时，通过旁路输出电压，保证了供电的可靠性。这种结构的主要缺点是体积和重量都比较大。1.4.2高频链式三相UPS为了降低成本，减小UPS的体积和重量，出现了高频链式三相UPS，如图4所示。这种电路省去了庞大的工频变压器，输入採用高频整流，可以获得较高的输入功率因数和较低的输入谐波电流。其缺点是输入输出没有变压器隔离，电网的扰动可能会给UPS的输出造成扰动;输出三相电压靠电池和电容中点形成中线，所以在控制中必须保持正负直流电压幅值的相等，否则输出中线会有较大的直流成分，对负载和负载中的变压器不利;输入採用三相四线制，中线有电流流过，可能会造成中线电位偏移，对负载造成干扰;输入输出不隔离，并联时的环流问题较难解决。