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UPS技術原理及應用

點擊數:4137 更新時間:2012/7/31

 

數控UPS不間斷電源技術原理及典型應用

摘要:數字控制UPS是近年發展起來的新型電源技術,本文分析了數字控制UPS的應用優勢,介紹了基于DSP的數字控制UPS的工作流程和組成結構,深入剖析了關鍵電路的結構功能,對于數字控制UPS的設計應用具有重要的實踐指導意義。

傳統的UPS采用模擬電路控制,對于生產廠家和用戶而言,無論是相控技術還是SPWM技術,模擬控制存在諸多局限性。隨著信息技術的發展,高速數字信號處理芯片(Digital Signal ProcessorDSP)的出現,使得數字化的控制在更廣闊電氣控制領域中應用有了可能性,也成為主要發展趨勢之一。

一、數字控制UPS的應用優勢

有了高速數字信號處理芯片的支持,采用數字化的控制策略不僅可以較好的解決UPS電源模擬控制里的有關問題,而且還增加了UPS電源模擬控制中很難實現的一些控制功能,其主要應用優勢有:

(1)數字化控制可采用先進的控制方法和智能控制策略,使得UPS的智能化程度更高,性能更加完美。智能化控制代表了自動控制的最新發展階段,繼承了人腦的定性、變結構、自適應等思維模式,也給電力電子控制帶來了新的活力。在高頻開關工作狀態下,逆變電源的模型更加復雜化,這是模擬控制或經典控制理論難以有良好控制效果的,而采用先進、智能化的數字控制策略,就可以從根本上提高系統的性能指標。

(2)控制靈活,系統升級方便,甚至可以在線修改控制算法,而不必對硬件電路做改動。數字控制系統的控制方案體現在控制程序上,一旦相關硬件資源得到合理的配置,只需要通過修改控制軟件,就可以提高原有系統的控制性能,或者根據不同的控制對象實時、在線更換不同控制策略的控制軟件。

(3)控制系統可靠性提高,易于標準化。由于數字控制的高可靠性,必然使得整個控制系統可靠性的提高,而且可以針對不同的系統(或不同型號的產品),采用統一的控制板,而只需要對控制軟件做一些修改即可,這對生產廠家而言是有著巨大的吸引力的。

(4)系統維護方便,系統一旦出現故障,可以很方便地通過RS-232RS-485接口或USB接口進行調試,故障查詢,歷史記錄查詢,軟件修復,甚至控制參數的在線修改、調試。這樣就可以以較低的成本完成自我校正及遠程服務,給廠家的售后服務帶來了極大的方便。

(5)系統一致性好,成本低,生產制造方便。由于控制軟件不會像模擬器件那樣存在差異,所以對于同一控制程序的控制板,其一致性是很好的,也沒有模擬系統中模擬器件調試帶來的差異問題,那么同一控制板的一致性就會比模擬系統高很多。采用了軟件控制,就實現了硬件軟件化,使控制板的體積大大減小,生產成本下降。

(6)易于組成并聯運行系統。由于單位UPS系統均是數字控制,有相應的控制變量代表系統中的狀態量,那么就可以較方便地獲得均流所需要的信息,利用相應的均流算法實現UPS的并聯運行系統。

 


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