在线式高频UPS电源控制系统的制作方法

本发明涉及ups电源控制系统技术领域，具体为在线式高频ups电源控制系统。

背景技术：

保证任何情况下的正常供电，是冶金行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外，还需配备ups供电系统。ups电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。

但是目前市场上的在线式高频ups电源控制系统不能提供稳定的电流电压，不能保护内部的元器件与电路的正常运行，导致ups寿命短，易损坏的问题。

技术实现要素：

本发明提供在线式高频ups电源控制系统，可以有效解决上述背景技术中提出不能提供稳定的电流电压，不能保护内部的元器件与电路的正常运行，导致ups寿命短，易损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：在线式高频ups电源控制系统，包括主机、储能电池和单元电路，所述主机取决于额定输出功率的大小，并与负载属那种性质有关，所述储能电池对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足储能电池70％的额定功率，ups电源系统按使用要求功率余量不大，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行，但工作性质决定了ups电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载，即使是在基本满载状态下工作，都会造成主机出故障，严重时将损坏变换器。

根据上述技术方案，所述单元电路包括整流电路、斩波电路、斩波电路控制电路、充电电路、逆变器、逆变电路和逆变器控制电路。

根据上述技术方案，所述整流电路指220v交流电源输入，经过整流电路将电压转换成直流给蓄电池充电，这是一种不可控整流电路，常用于小功率单相交流输入的场合。

根据上述技术方案，所述斩波电路指电流经过整流电路部分整流成直流，经过降压斩波电路降压，其实则为将固定的直流电通过电力电子开关的作用变为另一固定电压或可调电压的直流电，直流斩波电路分为降压斩波电路和升压斩波电路这两种最基本的电路；

所述斩波电路控制电路有有三种控制方式：

(1)保持开关周期t不变，调节开关导通时间t，称为脉冲宽度调制或脉冲调宽式；

(4)保持开关导通时间t不变，改变开关周期t，称为频率调制或调频型；

t和t都可调，使占空比改变，称为混合型。

根据上述技术方案，所述充电电路指蓄电池的电流由斩波电路输出，经过滤波电路将电流中的杂波滤除，保证充电的稳定性及电流的高质量，蓄电池在市电正常的情况下也工作，只进行蓄电过程并不放电，此时电路由市电提供电能，当市电出现异常甚至断电时，由蓄电池替其工作，为逆变电路提供电能，以保证负载的正常运行，提高了电路抗干扰的能力。

根据上述技术方案，所述逆变器、逆变电路指逆变有电压型逆变电路和电流型逆变电路，功率晶体管由基极驱动电路提供激励信号，vt1、vt4和vt2、vt3在分别获得激励信号后，进入轮流导通或截止状态，各igbt的栅极信号为180度正偏，180度反偏，并且vt1和vt2的栅极信号互补，vt3和vt4的栅极信号互补；逆变电路输出电压中除了基波外还含有一定的谐波成分，所以需设置滤波器，直流电流经过逆变电路逆变由输出端输出获得交流电，再经交流滤波电路去除其杂波，经过变压器变压后供给负载。

根据上述技术方案，所述逆变器控制电路指所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的，在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。

与现有技术相比，本发明的有益效果：：

(1)、无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响；

(2)、由于其工作方式是先对电池充电，然后再由逆变器将电池的电能逆变变成交流，因此在电能的转化过程中有一部分电能将被损失掉；

(3)、ups输入电压范围指保证ups不转入电池逆变供电的市电电压范围。在此电压范围内，逆变器电流由市电提供，而不是电池提供；

(4)、ups频率输入范围ups能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的频率范围。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的系统示意图；

图2是本发明的单元电路结构示意图；

图3是本发明的ups系统结构框图；

图4是本发明的整流电路示意图；

图5是本发明的滤波及蓄电池充电示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-5所示，本发明提供ups电源控制系统技术方案，在线式高频ups电源控制系统，包括主机、储能电池和单元电路，所述主机取决于额定输出功率的大小，并与负载属那种性质有关，所述储能电池对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足储能电池70％的额定功率，ups电源系统按使用要求功率余量不大，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行，但工作性质决定了ups电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载，即使是在基本满载状态下工作，都会造成主机出故障，严重时将损坏变换器。

根据上述技术方案，所述单元电路包括整流电路、斩波电路、斩波电路控制电路、充电电路、逆变器、逆变电路和逆变器控制电路。

根据上述技术方案，所述整流电路指220v交流电源输入，经过整流电路将电压转换成直流给蓄电池充电，这是一种不可控整流电路，常用于小功率单相交流输入的场合。

根据上述技术方案，所述斩波电路指电流经过整流电路部分整流成直流，经过降压斩波电路降压，其实则为将固定的直流电通过电力电子开关的作用变为另一固定电压或可调电压的直流电，直流斩波电路分为降压斩波电路和升压斩波电路这两种最基本的电路；

所述斩波电路控制电路有有三种控制方式：

(1)保持开关周期t不变，调节开关导通时间t，称为脉冲宽度调制或脉冲调宽式；

(5)保持开关导通时间t不变，改变开关周期t，称为频率调制或调频型；

t和t都可调，使占空比改变，称为混合型。

根据上述技术方案，所述充电电路指蓄电池的电流由斩波电路输出，经过滤波电路将电流中的杂波滤除，保证充电的稳定性及电流的高质量，蓄电池在市电正常的情况下也工作，只进行蓄电过程并不放电，此时电路由市电提供电能，当市电出现异常甚至断电时，由蓄电池替其工作，为逆变电路提供电能，以保证负载的正常运行，提高了电路抗干扰的能力。

根据上述技术方案，所述逆变器、逆变电路指逆变有电压型逆变电路和电流型逆变电路，功率晶体管由基极驱动电路提供激励信号，vt1、vt4和vt2、vt3在分别获得激励信号后，进入轮流导通或截止状态，各igbt的栅极信号为180度正偏，180度反偏，并且vt1和vt2的栅极信号互补，vt3和vt4的栅极信号互补；逆变电路输出电压中除了基波外还含有一定的谐波成分，所以需设置滤波器，直流电流经过逆变电路逆变由输出端输出获得交流电，再经交流滤波电路去除其杂波，经过变压器变压后供给负载。

根据上述技术方案，所述逆变器控制电路指所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的，在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。

与现有技术相比，本发明的有益效果：：

(1)、无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响；

(2)、由于其工作方式是先对电池充电，然后再由逆变器将电池的电能逆变变成交流，因此在电能的转化过程中有一部分电能将被损失掉；

(3)、ups输入电压范围指保证ups不转入电池逆变供电的市电电压范围。在此电压范围内，逆变器电流由市电提供，而不是电池提供；

(4)、ups频率输入范围ups能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的频率范围。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。