不间断电源逆变器电路仿真研究

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1、不间断电源逆变器电路仿真研究摘要：本文分析了不间断电源中逆变器电路设计的一种方法。UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备，在USP的主电路中逆变器，输出为三相四线制，三相四线式电路的每一相都是独立的，相互之间不存在耦合关系，因而可以把三相逆变器看成是三个输出电压互差120度的单相半桥逆变器组合在一起。由于三相之间没有耦合关系，因而控制相对简单，单相逆变器的控制方法可以直接用在这里。考虑到三相之间的独立性，本文以单相半桥逆变器为对象分析了电路设计与建模。关键词：单相半桥逆变

2、器；不间断电源；建模仿真StudyonsimulationofuninterruptedpowerinvertercircuitAbstract：Inthispapertheuninterruptedpowersupplycircuitdesignofinverterofakindofmethod.UPSisadigitalandanalogcircuits,automaticcontrolinverterandmaintenancefreestoragedeviceinoneofthepowerelectron

3、icequipment,inthemaincircuitofUSPinverter,outputforthree-phasefour-wiretype,makingthree-phasefour-wiretypecircuitofeachphaseareindependentofeachother,doesnotexistbetweencouplingrelation,thuscanputthree-phaseinverterasthreeoutputvoltagemutualdifference120degre

4、esofsingle-phasehalf-bridgeconvertertogether.Becausenocouplingrelationshipbetweenthree-phase,thuscontrollingrelativelysimple,singleinvertercontrolmethodcanbedirectlyusedhere.Consideringtheindependence,betweenthree-phasewithsingle-phasehalf-bridgeconverterforo

5、bjectanalysiscircuitdesignandmodelling.Keyword:single-phasehalfbridgeinverter；UPS；simulation110引言不间断电源（UPS）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。由于大功率UPS的应用越来越广，需求越来越大，而且技术难度大，因此研究三相大功率UPS具有广泛的应用前景和普遍的现实意义。逆变器是UPS的核心，必须具有输出高质量电压波形的能力。逆变电源的输出波形控制技术是建立在工业电子技术、半导体技术

6、、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制（SPWM）技术、磁性材料等学科基础上的一门实用技术。本文以单相半桥逆变器为对象进行电路设计与建模研究。1USP原理简述从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备。在UPS的主电路中逆变器的直流母线中点作为输出的零线如图1所示，输出为三相四线制，这种三相四线制结构可以很好地与前级BOOST-TL变换器结合起来。三相四线式电路的每一相都是独立的，相互之间不存在耦合关系，因而可以把三相逆变器看成是三个输出电压

7、互差120度的单相半桥逆变器组合在一起。由于三相之间没有耦合关系，因而控制相对简单，单相逆变器的控制方法可以直接用在这里。考虑到三相之间的独立性，下面分析均以单相半桥逆变器为对象如图2所示。11图1三相半桥逆变电路图图2单相半桥逆变电路Fig.1Three-phasehalf-bridgeinvertercircuitFig.2Single-phasehalf-bridgeinvertercircuit2单相半桥逆变器电路设计半桥电路控制电压及输出电压波形如图3所示，V01、V02分别为开关管Q1、Q2的驱动电压

8、波形，分压电容器C1=C2且足够大，以致电路工作过程中C1和C2两端电压几乎不变，即有VC1=VC2=E/2。在t1～t2期间，VG1>0、VG2<0，Q1导通Q2截止，电流流经路径为C1+→Q1→L→C→C1-，输出电压Vab=E/2；在t2～t3期间，VG10，Q2导通Q1截止，电流流