不间断电源的控制的制作方法_3

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166提供期望的电力。通过迫使旁路线路112中的电流172转向,从“旁路”模式转换至“在线”模式之间的转换时间延迟可减少到低至1ms。
[0037]逆变器控制器117在下面参考图2详细讨论。图2示出根据本文所述的实施例的逆变器控制器117。逆变器控制器117包括逆变器控制模块200、旁路电流方向检测电路202和旁路电流幅值检测电路204。逆变器控制模块200包括正弦波基准产生电路206、第一开关208、电压控制器212、电流控制器216、电流限制电路220、与非门逻辑218和第二开关224。旁路电流方向检测电路202包括比较器226。比较器226包括运算放大器230、第一电阻器232和第二电阻器234。旁路电流幅值检测电路204包括电平比较器236和二极管238。电平比较器236包括第一运算放大器240、第二运算放大器242和多个电阻器244-264。
[0038]逆变器控制模块200的正弦波基准产生电路206耦合至第一开关208的第一输入端207。比较器226内的运算放大器230的输出端236親合至第一开关208的第二输入端209。运算放大器230的正端子238经由第二电阻器234耦合至输出端236。正端子238经由第一电阻器232耦合至旁路线路112 (例如,利用霍尔效应传感器168)。运算放大器230的负端子240耦合至接地229。
[0039]电平比较器236内的第一运算放大器240的负端子274也经由霍尔效应传感器168耦合至旁路线路。第一运算放大器240的负端子274也经由电阻器254耦合至电平比较器238内的第二运算放大器242的正端子278。第一运算放大器240的正端子272经由电阻器248親合至第一运算放大器240的输出端276。第一运算放大器240的正端子272也经由电阻器250耦合至节点251。节点251经由电阻器258耦合至正电源电压(例如,+5V) 268并经由电阻器260耦合至接地229。第一运算放大器240的输出端276耦合至第二运算放大器242的输出端282。
[0040]第二运算放大器242的正端子278也经由电阻器252耦合至第二运算放大器242的输出端282。第二运算放大器242的负端子280经由电阻器256耦合至节点263。所述节点经由电阻器264耦合至负电源电压(例如,-5V)270并经由电阻器262耦合至接地229。第一运算放大器240的输出端276和第二运算放大器242的输出端282两者经由电阻器246耦合至二极管238的阴极239。二极管238的阴极239也经由电阻器244耦合至正电源电压(例如,+5V)2660
[0041]二极管238的阳极241耦合至逆变器控制模块200内的节点227。节点227经由电阻器285耦合至UPS控制线228 (例如,来自UPS控制器180)并经由电容器287耦合至接地229。节点227也经由控制线294耦合至第一开关208并经由控制线296耦合至第二开关224。
[0042]第一开关208的输出端211耦合至电压控制器212。第二开关224的输出端231耦合至电压控制器212作为反馈。第二开关224的第一输入端223耦合至UPS 100的输出端118。第二开关224的第二输入端225耦合至接地229。电压控制器212耦合至电流控制器216。电流控制器216也耦合至逆变器108的输出端167并被配置成在逆变器108的输出端167接收作为反馈的电流指示(例如,经由耦合至输出端167的霍尔效应传感器222)。例如,在一个实施例中,耦合至输出端167的霍尔效应传感器222向电流控制器216提供作为反馈的电压信号,所述电压信号与在逆变器108的输出端167的电流176成正比。电流限制电路220耦合至UPS 100的输出端118 (例如,经由霍尔效应传感器222)。电流控制器216和电流限制电路也耦合至与非门逻辑218。与非门逻辑耦合至开关116、118、120、122 的栅极 130、136、142、146。
[0043]霍尔效应传感器168耦合至旁路线路112并被配置成向旁路电流方向检测电路202提供旁路线路112中的电流的指示。基于从霍尔效应传感器168接收到的旁路线路112中的电流的指示,比较器226向逆变器控制模块200输出方波,所述方波的极性取决于旁路线路112中的电流172的方向(S卩,极性)。例如,根据一个实施例,当旁路线路112中的电流172为正时,比较器226的方波输出为正,以及当旁路线路112中的电流172为负时,所述方波输出为负;不过,在其他实施例中,由比较器226生成的方波可进行不同的配置。因此,旁路电流方向检测电路202向逆变器控制模块200提供旁路线路112中的电流172的方向的指示。
[0044]霍尔效应传感器168还被配置成向旁路电流幅值检测电路204提供旁路线路112中的电流的指示。基于从霍尔效应传感器168接收到的旁路线路112中的电流的指示,电平比较器236 (例如,向二极管238的阴极239)输出大致低的信号,其包括接近旁路线路112中的电流172的每个过零点的脉冲。只要旁路线路112中的电流172在阈值电平之上,电平比较器236的输出结果保持低值。当旁路线路112中的电流172下降到阈值电平(例如,接近零的阈值电平)以下时,电平比较器236的输出结果上升(即,脉动)。因此,当旁路线路112中的电流172低于阈值电平时,电平比较器236向逆变器控制模块200提供该指示。
[0045]如上所述,基于从交流干线103接收到的交流电力,UPS 100被配置成在不同的工作模式操作。在“旁路”工作模式中,逆变器108被禁用,以及在“电池”或“在线”工作模式中,逆变器108被启用。根据一个实施例,逆变器的操作状态(8卩,开关116、118、120、122的操作状态)由控制逆变器108是接通还是关断(S卩,开关116、118、120、122被启用还是禁用)的逆变器控制信号(例如,来自UPS控制器180)控制。例如,在一个实施例中,来自UPS控制器180的低逆变器控制信号关断逆变器108 ( S卩,禁用开关116、118、120、122),以及来自UPS控制器180的高逆变器控制信号接通逆变器108( S卩,启用开关116、118、120、122)。在其他实施例中,逆变器控制信号可进行不同的配置。根据一个实施例,由UPS控制器180提供给逆变器108的逆变器控制信号也经由逆变器控制线228提供给逆变器控制模块 200。
[0046]当UPS 100处于“旁路”模式时,反馈继电器102、旁路继电器114和逆变器继电器110被闭合,逆变器108被禁用(S卩,开关116、118、120、122被禁用),以及UPS 100的输入端101 (耦合至交流干线103)经由旁路线路112直接耦合至UPS 100的输出端118。如上所述,通过来自UPS控制器180的低逆变器控制信号,通过禁用逆变器108内的开关116、118、120、122,逆变器108被禁用。在UPS 100处于“旁路”模式时,来自UPS控制器180的低逆变器控制信号(INV_EN)也经由逆变器控制线228提供给逆变器控制模块200。
[0047]逆变器控制线228上的低逆变器控制信号(INV_EN)经由控制线294提供给第一开关并操作第一开关208以将运算放大器230的输出端236(即,旁路电流方向检测电路202的输出端)选择性耦合至电压控制器212。低逆变器控制信号(INV_EN)也经由控制线296提供给第二开关224并操作第二开关224以将接地229选择性耦合至电压控制器212作为反馈。因此,在UPS 100处于“旁路”模式时,提供给电压控制器212的反馈为零,以及提供给电压控制器的电压基准信号290是旁路电流方向检测电路202的输出方波(如上所述,指示,旁路电流172的方向)。
[0048]电压控制器212接收旁路电流方向检测电路202的输出方波(指示旁路电流172的方向),并作为响应,向电流控制器216输出与旁路电流172的方向在相同方向(即,具有相同极性)的电流基准信号292。另外,在UPS 100处于“旁路模式”时,旁路线路112中的旁路电流172驱动旁路电流幅值检测电路204的电平比较器236以产生具有接近旁路电流172的每个过零点的脉冲的低信号。不过,在逆变器控制线228上的逆变器控制信号(INV_ΕΝ)为低时,二极管238被反向偏置并且至开关208、224中的每个的控制信号保持为低电平。
[0049]在交流干线103无法检测的情况下(由于骤降、骤升、用电限制或断电状况),旁路继电器114经驱动打开并且逆变器108接通。根据一个实施例,旁路继电器114在逆变器108接通之前完全打开。例如,在一个实施例中,逆变器108的接通延迟至少2ms以允许旁路继电器114完全打开;不过,在其他实施例中,其他延迟可实现。根据另一实施例,在旁路继电器114被可控硅整流器(SCR)替换的情况下,SCR的关断和逆变器108的接通可同时完成。
[0050]如上所述,UPS控制器180通过驱动逆变器控制信号(INV_EN)为高来接通逆变器108。高逆变器控制信号(INV_EN)也经由逆变器控制线2
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