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ups电源中逆变器功率

发布时间:2025-07-25 09:00:18 人气:



ups电源中逆变器功率

2KW不间断电源原理分析

该不间断电源(UPS)设计为一个48-72V输入的2KW大功率逆变器,支持不间断供电以及充电功能。以下是对其原理的详细分析:

一、项目设计原理

该UPS电源的设计需求包括宽范围输入(48V到72V)、支持电池供电、市电供电时通过市电供应、市电停电时立即通过逆变器工作、平时有市电时需要给电池充电。这些需求共同构成了一个典型的UPS不间断电源系统。

为了实现这些功能,设计者采用了BUCK+LLC+SPWM+FLYBUCK的拓扑结构。其中,48V到72V的电池统一经过同步BUCK降压到48V,然后再通过LLC谐振软开关技术升压到350V直流母线VBUS电压,最后通过SPWM进行逆变。充电部分则采用FLYBUCK进行恒流充电,功率为200W,输出电压48V-80V。

二、电路原理分析

初级EG1163S同步降压电路

输入部分设有四个MOS管作为防反接电路,确保电源接入的正确性。

输入电容由三个1000uF/100V的黑金刚电容并联组成,提供稳定的输入电压。

同步BUCK降压电路由两个MOS管并联的上下管组成,中间接有限流电阻进行过流保护。

为解决EG1163S调试时可能出现的不同步现象,额外增加了肖特基大电流二极管分摊一部分电流。

BUCK输出端同样采用三个1000uf/100V的黑金刚电容进行滤波。

LLC谐振电路

LLC谐振升压部分采用EG1611芯片,该芯片能发出固定频率的PWM信号,并通过R43电阻调节频率,使其与LLC后级的谐振腔频率一致,实现软开关技术,提高效率。

后级采用电压开环控制,当输出电压大于450V时,进行反馈保护。

变压器采用特定型号,漏感为18uH,整流二极管使用650V10A二极管。

R24和R26为放电电阻,用于放掉电容里残余的电量。

逆变电路

逆变电路由EG8010小板和四个IGBT(或20A电流以上的MOS管)组成,实现将直流电转换为交流电的功能。

U14为辅助电源模块,提供必要的电源支持。

辅助电源电路

辅助电源由三个德州仪器高压输入BUCK芯片、EG1163S降压芯片以及SW3516H快充电路组成。

SW3516H芯片将23V电压降低到手机快充电压5-20V,支持100W快充。

EG1163S为同步降压芯片,使用100V20A的外置MOS管。

德州仪器LM5164性能强,最高支持100V输入,质量可靠。

充电电路

充电电路包括交流输入浪涌保护、电容限流保护以及主电源管理芯片OB2269反激芯片。

功率开关管使用800V10A以上的NMOS管。

输出部分采用电压恒压保护以及恒流充电策略,LM358用于放大电流信号并进行电流反馈。

继电器用于不间断切换市电和电池供电。

三、总结

该2KW不间断电源通过精心设计的电路拓扑结构和元件选择,实现了宽范围输入、不间断供电以及充电功能。其电路原理清晰明了,各部分功能相互协调,共同构成了一个高效、可靠的UPS电源系统。同时,该设计还充分考虑了成本效益,总成本控制在较低水平,具有较高的实用价值。

我有一个UPS逆变器上的大变压器14V左右,怎么测量它的功率、瓦数?

您好

首先您的变压器不能称大,大的变压器要载重汽车拉呢。根据你提供的数据,这个变压器的铁芯舌宽是22mm,叠厚30mm,功率在35~40W左右,次级线圈1.0mm线径,能载电流2.5A,这样14V×2.5A=35W。至于怎么改充电机,另加整流管,滤波电容器,控制系统,被充电的电池要和充电电压电流相匹配,这就不是几句话能说得清的了。

从你提供的数据可得出变压器的铁芯截面积2.2×3.0=6.6cm2,6.6平方再乘以0.8得到大约35W。另外由次级线径得到铜线截面积约0.785mm2,一般变压器载流密度为3A/mm2,于是估算出电流将近2.5A,和14V相乘等于35W,这一结果和前面按铁芯截面积算出的功率吻合,相当于验算,证实了前面的结果是合理的,很简单的啊,呵呵。变压器详细的设计有专门的教科书,我这儿是简易的估算法则。

UPS电源的实际功率是多少

UPS电源的实际功率取决于其额定功率以及转换效率,并非一个固定值。以下是关于UPS电源实际功率的详细解释:

额定功率与转换效率

UPS电源的额定功率是指其设计的最大输出功率。实际输出功率则需要考虑UPS电源的转换效率,通常通过额定功率乘以转换效率系数来计算。

实际输出功率的计算

例如,一个3KVA的UPS电源,其实际输出功率约为3KVA * 0.7 = 2.1KW,即2100W。这里的0.7是转换效率系数,表示UPS电源在将输入电能转换为输出电能时的效率。

UPS电源的使用与维护

在UPS电源系统无故障时,维修开关应打开,输入开关和输出开关闭合,以保证用电负载的正常工作。当UPS电源系统出现故障时,维修开关闭合,输入开关和输出开关打开,以便对UPS电源系统进行在线维修,而不影响用电负载的正常工作。

逆变器的作用

逆变器是UPS电源的重要组成部分,它并联连接在市电与负载之间。在市电正常时,逆变器不工作,仅作为备用电源;当市电故障时,逆变器启动,将电池中的直流电能转换为交流电能供给负载。

综上所述,UPS电源的实际功率是通过其额定功率和转换效率系数计算得出的,并非一个固定值。同时,UPS电源的使用与维护也需要注意相应的开关状态和逆变器的作用。

UPS电源的相关计算大全,建议收藏!轻松应对各种计算问题!

UPS电源的相关计算大全

UPS(不间断电源)作为保障设备稳定运行的重要设备,其相关计算对于确保UPS能够正确配置和高效运行至关重要。以下是UPS电源的相关计算详解,包括空开、电缆配置、电池配置等方面的计算方法。

一、UPS的空开、电缆配置计算

高频UPS与工频UPS的区别

高频UPS:体积小、重量轻,价格低,适合单个工作点的小功率设备保护,对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。

工频UPS:体积大、重量重、价格高,但可靠性较高,适合所有设备保护,无论是网点设备还是IDC(数据中心)。

两者在空开输入电流和输出电流的计算方法上相同。

UPS输入电流的计算方法计算公式:

其中:S=三相UPS=3,单相UPS=1。

举例

已知:UPS功率100KVA,输入临界电压176V,输入功率因数0.99(高频机近似取1,工频机取值0.85),整机效率0.95,S=3,输出功率因数0.8。

输入电流(A)=100000×0.8/(176×0.95×3×1)=160A(以工频机输入功率因数计算)。

已知:UPS功率6KVA,输入临界电压176V,输入功率因数0.99(高频机近似取1,工频机取值0.85),整机效率0.90,S=1,输出功率因数0.7。

输入电流(A)=6000×0.8/(176×0.9×1)=30A。

UPS输出电流的计算方法计算公式:

其中:S=三相UPS=3,单相UPS=1。

举例

已知:UPS功率100KVA,输出电压220V,S=3(三相UPS)。

输出电流(A)=100000/(220×3)=152A。

电缆大小计算方法

交流电流一般按3-5A/mm²计算,直流电流一般按2-4A/mm²计算。

举例:100KVA UPS,输入电流160A,输出电流152A,电池电流200A。

输入线缆(mm²)=160/5=32mm²(实际可采用35mm²)。

输出线缆(mm²)=152/5=30mm²(实际可采用35mm²)。

电池线缆(mm²)=200/4=50mm²(实际可采用60mm²)。

二、UPS电池配置计算方法

恒电流法

计算蓄电池的最大放电电流值:I最大=Pcosф/(ηE临界N)其中:P为UPS电源的标称输出功率,cosф为UPS电源的输出功率因数,η为UPS逆变器的效率,E临界为蓄电池组的临界放电电压,N为每组电池的数量。

根据所选的蓄电池组的后备时间,查出所需的电池组的放电速率值C,然后计算电池组的标称容量=I最大/C。

举例

型号:三进三出高频系列100KVA,输出功率因数Cosф:0.8,直流电压:480V(电池低压保护:420V),效率:93%,后备时间:2小时,每一电池组额定节数N:40节。

I最大=10010000.8/0.9310.540=204.8A。

电池组的标称容量AH=204.8/0.42=487.6AH(C值取0.42对应2h)。

因此,需要选用12V100AH 40节并联5组。

恒功率法

首先计算在后备时间内,每个电池至少向UPS提供的恒功率。

计算公式:电池组提供的功率W=UPS的负载KVA×功率因数/逆变器的效率;需要每节电池提供的功率=电池组提供的功率W/每组电池额定节数。

举例

台达NT系列80KVA UPS,后备时间30min,选用DCF126-12系列电池。

P(W)={P(VA)Pf}/η={801000*0.8}/0.95=67368.4(W)。

Pnc=P(W)/(Nn)=67368.4/(296)=387.2(W)。

查台达DCF126-12系列电池恒功率表,DCF126-12/120电池终止电压为1.75v时放电30min电池提供功率为217W。

电池组数量=387.2/217=1.78组,即选用2组120AH,共58节120AH电池。

通过以上详细的计算方法和举例,相信您能够轻松应对UPS电源的各种计算问题。在实际应用中,请根据您的具体需求和设备参数进行计算和配置。

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