无变压器的三相逆变器设计方案

电子工程师 2010-05-15 2088

电源设计应用

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无变压器的三相逆变器设计方案

不间断电源UPS的发展演变史

由梅兰日兰MGE UPS SYSTEMS批量化流水线生产的第一代不间断电源UPS为1970 年的MG240系列。

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图1：70年代MG240系列

这个系列的UPS包括一个由降压式自耦变压器绕组供电的二极管整流器和一个与整流器相并联的、由自耦变压器的辅助二次侧绕组供电的电池充电器。当电网停电时静态开关可将电池组连接到直流母线上供电。

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图2：MG240逆变器换向电路

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图4：Alpase 3000逆变器电路

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图5：Alpase 4000逆变器电路

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图6：Alpase 4000逆变器换向电路

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图7：Galaxy逆变器电路

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图8：Galaxy PW逆变器电路

无变压器的逆变器

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图9：无变压器的（单相）逆变器电路

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图10：无变压器的UPS电路结构（整流器-DC/ DC斩波器-逆变器）

连接的重要性

输出电压中的直流成分是一种风险

以Comet系列UPS为例

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图11：直流分量调整电路

通过可靠性研究可以得出以下结果：

关于电磁兼容性

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图12：具有静态旁路开关的逆变器

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图13：UPS输入端EMC滤波器

中线接地连接系统

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图14：各种接地系统

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图15：隔离变压器的不同安装位置

无变压器UPS的典型实例

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图16：Comet UPS系统框图

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图17：Galaxy 3000 及Galaxy 5000 UPS系统框图

在 Comet输出端使用的电磁接触器在Galaxy 3000/5000系列中已经由一个静态开关来代替，连接到逆变器的输出端，这使得切换时间大为缩短；这对UPS运行在所谓的ECO模式（智能节能方式）下的逆变器的随时投入具有很大帮助。在特殊应用场合中，ECO模式包含这样一层含义：当电网电压不能被负载所接受时，才使用逆变器供电。这使得UPS的损耗在大部分运行时间里都被降低到最小。

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图1：70年代MG240系列这个系列的UPS包括一个由降压式自耦变压器绕组供电的二极管整流器和一个与整流器相并联的、由自耦变压器的辅助二次侧绕组供电的电池">

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