电力电子技术第8章 电力电子技术的典型应用.pptVIP

8.3.2 UPS中的整流电路 8.3 在不间断电源中的应用 为了使PWM整流电路在工作时功率因数近似为1，即要求输入电流为正弦波且和电压同相位，可以有多种控制方式，这里采用直接电流控制方式。 8.3.3. UPS的逆变器 　　正弦波输出UPS通常采用SPWM逆变器，UPS输出有单相输出，也有三相输出。下面以单相输出的UPS为例，分析逆变器的工作原理。图7?7给出了单相输出UPS逆变器及控制原理框图，它由主电路、控制电路、输出隔离变压器和滤波电路等组成。主电路采用全桥逆变电路，对于小功率UPS，开关器件一般为MOSFET；而对于大功率UPS，则采用IGBT。为了滤去开关频率噪声，输出采用LC滤波电路，因为开关频率较高，一般大于20kHz。 8.3 在不间断电源中的应用 图　单相输出UPS逆变器及控制原理框图 8.3.3. UPS的逆变器 8.3 在不间断电源中的应用 8.3.4　UPS中的静态开关 　单相输出UPS的静态转换开关原理图 8.3 在不间断电源中的应用 单相在线式不间断电源（UPS）的典型实例如图7-11所示，它由逆变器主电路、控制电路、驱动电路、电池组、充电器以及滤波、保护等辅助电路组成。当市电出现异常情况时，PFC输出的直流电压将低于电池升压输出电压，这时由电池升压后向逆变器提供能量，同时充电器停止工作。控制器由单片机及其他辅助电路组成，主要负责脉宽调制波的产生、使输出正弦波与市电同步、进行不间断电源（UPS）的管理以及报警和保护。 单相在线式不间断电源（UPS）应用实例 8.3 在不间断电源中的应用 图7-11 单相在线式UPS框图 单相在线式不间断电源（UPS）应用实例 8.3 在不间断电源中的应用 三相UPS典型实例 三相大功率不间断电源（UPS）的功率范围在10～250kW之间，并联后可达几兆瓦，它一般由整流器、逆变器、电池组、静态旁路开关及维修旁路开关等几部分构成。它的基本框图如图7-12所示。 市电输入一般采用三相四线制，380V、50Hz的交流电通过输入断路器、交流接触器输入到三相整流桥。 单相在线式不间断电源（UPS）应用实例 8.3 在不间断电源中的应用 图7-12 三相UPS框图 单相在线式不间断电源（UPS）应用实例 8.3 在不间断电源中的应用 8.4在开关电源中的应用 8.4.1线性稳压电源 ◆线性电源的直流输入电路通常是由工作在工频下的整流变压器T和二极管整流加电容滤波组成。整流电路所接的滤波电容C不可能很大，这样 就有一定的脉动，但这些都可以通过调制器件V的管压降来进行调整，使输出电压 的精度和纹波都满足较高的要求，但同时存在缺点的为：输入采用工频变压器，体积庞大；调制器件V工作在线性放大区，损耗大、效率低。 8.4在开关电源中的应用 8.4.2开关稳压电源 ◆当输入电压发生变化时，或负载变化引起电源输出电压 变化时，可以调节逆变器输出的方波脉冲电压宽度，使直流输出电压 稳定。可见，和线性电源相比，开关稳压电源将起电压调整作用的器件始终工作在开关状态，其损耗很小，使得电源的效率可达到90%以上。并且，开关稳压电源采用的高频变压器和滤波器，其体积大为减小。 随着电力电子技术的发展，越来越多的电力电子设备接入电网运行。这些设备的输入端一般是桥式整流和电容滤波电路，其二极管只有在输入电压大于直流输出电压时才导通，时间很短。因此，输入电流是尖顶波，造成交流输入电流严重畸变，由此产生大量的谐波注入电网。 8.5电力电子技术的其他典型应用 第8章电力电子技术的典型应用 （1）有源功率因数校正装置 电网谐波电流不仅引起变压器和供电线路过热，影响电器的性能，并且产生电磁干扰，影响其他电子设备正常运行。许多国家和组织制订了限制用电设备谐波的标准，对用电设备注入电网的谐波和功率因数都作了明确具体的限制。这就要求生产电力电子装置的厂家必须采取措施来抑制其产品的谐波，提高功率因数。 8.5电力电子技术的其他典型应用 第8章电力电子技术的典型应用 （1）有源功率因数校正装置 第8章电力电子技术的典型应用 8.1在高压直流输电中的应用 8.2在无功功率补偿装置中的应用 8.3在不间断电源中的应用 8.4 在开关电源中的应用 8.1 在高压直流输电中的应用 直流输电适用于远距离大容量输电、不同频率的交流系统联网、在新能源发电中依靠直流输电接入交流系统，还特别适合海底或地下电缆输电。直流输电系统的原理如图８.１所示，电源由发电厂的交流发电机供给，经过整流站的换流变压器将电压升高后送至晶闸管整流器，由整流器将高压交流变为高压直流，经过直流输电线路输送到受电端