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正弦波UPS中逆变电路结构及SPWM方法解析

消耗积分:1 | 格式:rar | 大小:0.5 MB | 2017-12-10

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前言
  逆变电路是UPS电源的核心电路。作者在剖析若干知名厂家生产的UPS电源电路的基础上,对UPS电源中的逆变电路进行了探讨。本文所涉及的电路,是这些厂家技术人员多年技术经验的结晶,并且经历过大量产品投放市场后的考验,具有很好的参考价值。作者在此发表出来,供业内人士和有兴趣者参考。
  UPS电源有很多分类,作者根据业内的习惯,将UPS电源分为工频机和高频机。本文中的工频机和高频机采用的都是正弦波逆变电路,输出的都是正弦波电压,并且都是在线式结构。文中只涉及正弦波逆变电路,以下简称逆变电路。
  逆变电路的结构
  逆变电路由正弦波SPWM调制电路和功放电路组成。
  1工频机所采用的逆变电路的结构图
  正弦波UPS中逆变电路结构及SPWM方法解析
  图1所示为工频机所采用的逆变电路的结构图。由图可见,工频机逆变电路中右侧的功放电路采用的是全桥式功放电路,这种功放电路需要正弦波调制电路提供4路相互独立的SPWM驱动信号。在左侧的正弦波调制电路中,用正弦波信号去调制三角波信号,得到4路独立的SPWM信号,经隔离驱动后送至功放电路。
  在这种结构中,每一桥臂功率管的数量视输出功率而定,当输出功率较小时,功率管采用MOS器件,输出功率大时,采用IGBT模块。
  2高频机所采用的逆变电路的结构图
  图2所示为高频机所采用的逆变电路的结构图。由图可见,高频机逆变电路中的功放电路采用的是半桥式功放电路,这种功放电路需要正弦波调制电路提供2路相互独立的SPWM驱动信号。在左侧的正弦波调制电路中,由电脑板直接提供2路SPWM波信号,经隔离驱动后送至功放电路。
  正弦波UPS中逆变电路结构及SPWM方法解析
  在这种结构中,每一桥臂功率管的数量也视输出功率而定,当输出功率较小时,功率管采用MOS器件,输出功率较大时,也采用IGBT模块。
  正弦脉宽调制(SPWM)方法
  SPWM信号实际上就是与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波。
  在20KVA以下的小型逆变电路中,通常用正弦波(调制波)调制三角波(载波)的方法来实现脉宽调制的目的,又称为三角波调制法,它是利用比较器来完成这一功能的。根据调制信号所包含的信息量,调制电路可以分为单极性调制和双极性调制。

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