在线式ups设计

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1、成绩□优□良□中□及格□不及格HUNANINSTITUTEOFENGINEERING课程名称电力电子技术课程设计课题名称单相在线式UPS设计专业班级学姓名指导老师电气工程及其自动化梁锦2016年7月8日电气信息学院课程设计任务书课题名称单和在线式UPS设计姓名专业电气工程班级学号指导老师«课程设计时间2016年6月27日-2016年7月8日一、任务及要求要求设计一款UPS,自主选择设计方案，自取课题名称，画出电路，说明原理，给出仿真方法。一款典型UPS:单相交流市电输入125—265V，频率50±

2、10Hz输出电压：220V+5%,输出频率：50±l%Hz电池类型：阀控式免维护密封铅酸蓄电池后备时间：半载＞10分钟输出功率1KVA,功率因数〉0.9IGBT逆变技术，SPWM技术，软开关技术，智能充电，雷击和浪涌保护二、进度安排第一周：星期一：课题内容介绍和下达设计任务；星期二：查找资料；星期三：思考设计方案；星期四：确定设计方案，画出草图，自取课题名称；星期五：电路设计，画图第二周：掌握电路原理，完善电路设计，确定课题名称，仿真，建仿真模型，分析仿真结果，打印出阁纸，剪裁阁纸，书写设计报告；

3、星期五：答辩及资料整理三、参考资料1.王兆安.电力电子技术（第5版）.机械工业出版社，20102.钱希森.小型UPS原理及应用.科学出版社，20003.陈汝全.电子技术常用器件应用手册.机械工业出版社，19984.李成章.中小型UPS不间断电源及直流稳压电源.电子工业出版社，19901.林飞.电力电子应用技术MATLAB仿真.中W电力出版社，2009目录第1章总体方案设计11.1设计思路11.2设计框图1第2章MATLAB软件仿真分析22.1主电路图绘制22.2电路仿真结果分析2第3章UPS主电路

4、设计43.1降压并渡波43.2整流电路和斩波电路43.3稳压电路给蓄电池充电53.4逆变电路53.5变压器变压并滤波输出63.6UPS切换开关7第4章总结7附录A参考文献8附录B总电路图8附录C评分表9第1章总体方案设计1.1设计思路UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类：后备式UPS是我们最常用的，它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微

5、机、外设、POS机等领域;在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。由于在线式UPS性能良好，因此我选择其设计方案。1.2设计框图ft刺ill路峋人220^屯诚波-►^iftMrll'urli►格电池第2章MATLAB软件仿真分析2.1主电路绘制VT2VTA2.2电路仿真结果分析1.整流电路的波形如下图1所示，交流电

6、经过整流桥变成220v的直流电。阁12.斩波电路的仿真结果如图2所示:麝QPfifi麴900•鬌3.逆变电路的仿真波形如图3:S

7、，故需要进行滤波。如图6所示：3.3稳压电路给蓄电池充电如图7所示，斩波出来的电进入LM137后进行稳压，LM137的接地管脚连一个三极管，输出端3连接两个电阻用来保护电路，后直接接二极管给电池充电，以连续的给电流。U1LM1J7R2RES2CIIBTPCARIRES202R3RES23.4逆变电路如图8所示为正弦波单相全桥逆变器电路。各个IGBT的栅极信号为180度正偏，180度反偏，并且VI和V2的栅极信号互补，V3与V4栅极信号互补，控制方式采用三角波PWM方式，但UPS负载一般为电容输入型

8、，因输出电流峰值高，使输出电压波形畸变，为此要采取相应措施。目前采取措施是通过提高载波频率，加快控制响应，并应用瞬时波形控制方式使输出电压接近正弦波。图5中直流侧经逆变器后，再接变压器T2的一次侧线圈，由变压器二次侧线圈输出。3.5变压茹变压并滤波输出经过逆变后的交流电因为没有达到需求的电压，在经过变压器T2的变压，输出的交流电高次谐波量较大，于是再采用一个交流滤波器进行滤波，使输出的交流电稳定于所需电能。3.6UPS切换开关UPS的切换开关是控制UPS电源和旁路电源供电的一种交流