变压器动态

使用高频四川变压器耦合的UPS变换电路

  由整流和逆变电路组成的UPS变换电路是UPS中的关键组成部分。根据其所采用的功率电子器件和UPS不同的用途,变换电路的种类有很多,可以适应不同的电压、频率和负载性质的要求。若用于感性负载,UPS的变换电路既要考虑到输出交流又要考虑到负载反馈储能的问题。这就要求能量能在四个象限范围内实现传输。

  2电路的工作原理高频耦合UPS的变换电路如所示。

  为整流环节,将市电整流成直流电压va. 1―丁2为逆变环节,输出20kHz交流电压,其脉宽由Va和三角波比较来调制,如(a)所示。

  在脉冲间隔期间将T3导通,使四川变压器T一次侧短路,电压为零,此时磁通暂不变化,能量也暂不释放。高频四川变压器一、二次电压功,的波形如(b)所示。

  正半周期将高频正弦波形整流成正方向电压在负半周期时,整流成负方向的电压,如(c)所7T;。

  后经14一。与(:3高频滤波器滤波,将20kHz开关频率的谐波滤除后,输出50Hz正弦交流电压,如(d)所示。

  不间断电源波形电路的运行负载为感性时,循环变流器一方面将高频交流变换成50Hz交流,一方面又在部分时间里将负载侧的储能反馈至四川变压器,即能在四个象限里运行。如(e)所示,滞后于的感性负载电流z在图中期间(第I象限)为正,i.为正,电流可经1,1,2流出,输出功率。,一〖1期间(第11象限)。为正,1+.为负,电流可经Dw,T4,D流人,负载向四川变压器反馈储能。第n、IV象限情况类似。

  4换向由于电流连续,t4,t5必须有一个短时共态导通时间A这段时间内一个晶体管电流减小,另一个晶体管电流增大,进行换流。此时,四川变压器的电流和磁势要进行换向。

  在第I、in象限电路处于整流状态时,电源电压较高的一相开始导通后,电源电压使该相电流逐渐增大,迫使原来导通的一相电流减小直至零值。在第n、iv象限电路处于逆变状态时,换向过程与整流状态时相同,但为了获得较大的负电压,逆变控制时间/3应尽量减小到接近于换流时间y.若fy,在四川变压器电动势不等于零的时期内不能完成电流换向,只能等到晶体管关断时自换向,迫使另一管子电流增大到Z+在自换向电流迅速减小的过程中,四川变压器漏感将产生较大的尖峰电压,使过电压吸收电路功耗增大。为了使电流能平滑换流,T4、T5两管的共态导通时间应与换流时间y相近,而及L5的漏感较四川变压器的漏感大得多,亦可使尖峰电流减小。

  5结语此电路输出功率为200W,效率为70%,正弦波的谐波含量小于5%,输出电压稳定度约为2%.

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