以提高的可靠性为基本点，从电源装置的结构和形式来考虑其设计方案。整个主电源装置由整流充电器逆变器静态旁路维修旁路等部分组成。整流充电器包括蓄电池为提供在线工作的能量输入逆变器为提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出静态旁路为在整流充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源，逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换维修旁路为定期检修或故障维修时提供旁路电源。关键词不间断电源电子技术第章概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„的发展„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„的发展历程„„„„„„„„„„„„„„„„„的发展前景„„„„„„„„„„„„„„„„„本课题研究的目的和意义„„„„„„„„„„„„„„„本课题的任务和要求„„„„„„„„„„„„„„„„„本课题的任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„本课题的要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„第二章系统整体设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„电源不间断供电的原理„„„„„„„„„„„„„„„负载间断供电的原因„„„„„„„„„„„„„„„不间断供电的原理„„„„„„„„„„„„„„„„系统整体设计原理框图„„„„„„„„„„„„„„„„整流充电器设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„逆变器设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„旁路电源设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„第三章整流充电器的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„整流充电器主回路设计„„„„„„„„„„„„„„„整流变压器的设计„„„„„„„„„„„„„„„直流滤波电抗器和滤波电解电容的设计„„„„„„主回路电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„整流充电器控制设计„„„„„„„„„„„„„„„„微处理器与位单片机„„„„„„„„„„„„„整流充电器的微机控制系统„„„„„„„„„„„整流充电器的控制软件设计„„„„„„„„„„„第四章逆变器的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„逆变器的原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„逆变电路及其控制方式„„„„„„„„„„„„„逆变器的基本原理及波的生成方法„„„„逆变器主回路设计„„„„„„„„„„„„„„„„型三相桥式逆变电路„„„„„„„„„„逆变器输出变压器和静态开关„„„„„„„„„„逆变器主回路电路„„„„„„„„„„„„„„„逆变器控制电路设计„„„„„„„„„„„„„„„第五章旁路电源设计„„„„„„„„„„„„„„„„„静态旁路的基本原理„„„„„„„„„„„„„„„„切换与控制技术„„„„„„„„„„„„„„„„„„静态旁路主电路„„„„„„„„„„„„„„„„„维修旁路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第六章系统抗干扰设计„„„„„„„„„„„„„„„„干扰源„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„干扰对电源的影响„„„„„„„„„„„„„„„„与抗干扰设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„抗干扰的方法„„„„„„„„„„„„„„„„„电源抗干扰措施„„„„„„„„„„„„„„结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录大功率供电系统原理框图及各部分设计方案图第章概述自从电子设备特别是计算机问世以来，电源问题直是人们十分关心的问题。对于些特殊位置的重要设备，人们不但关心其供电电源本身的性能指标，更注重供电电源的质量，即供电的稳定性和不间断性。因为这些设备的电源旦出现不稳定或者消失，就将造成非常大的损失，甚至无可挽回的损失。所幸的是不间断电源的出现，为解决这个问题提供了广阔的前景。的发展的发展历程最初的是本世纪六十年代初由旋转电动机供应能量的动态，即不间断是靠动能维持。这种早期的输出稳定是靠惯性飞轮对短时间电压突变和干扰无反应不间断性是靠断电后飞轮的惯性延长供电时间。当然这种的后备时间是很短的般不超过秒，于是人们开始使用备用蓄电池组，这是早期的典型结构，框图如图所示。这样的虽然可以靠增大蓄电池容量来延长后备时间，但转换效率低，于是出现了内燃式系统，这种靠内燃机提供断电后的能量。动态设备庞大笨重操作不够灵活而且效率低噪声大。图早期典型框图随着电力电子学功率电子学的发展，为实现大功率的电能转换，于是出现了静态，它的主电路和控制电路均采用半导体器件，它也是目前绝大多数概念中的，其典型框图如图所示。其基本原理是市电输入经整流器将交流电变成直流电，方面给蓄电池组充电，另方面为逆变器提供能量，再将直流电变成交流电经转换开关送到负载当逆变器整流器直流电动机交流发电机设备蓄电池市电发生故障时，另路备用电源旁路电源经过转换开关实现向负载供电。图静态典型框图静态的工作方式有在线式和后备式，两者主体结构大体相同，只是后者在市电正常时工作在旁路，而前者只有当逆变器故障或过载时才由旁路电源供电。般来说，从性能上讲，在线式优于后备式从容量上讲，后备式般不大于，而在线式不受此限制，目前单机容量可以做到以上，比如等公司。的装机容量正不断扩大，并联成为扩大容量或者冗余系统的必然方法。比如，等公司的机内信号用微机处理通讯采用普通信号，而公司采用光纤通讯系统，从而实现多台的同相同幅均负载的功能。由于单相进单相出给市电配电带来极大困难，于是出现了三相入单相出的，其最大容量可达以上，这种单相输出的在切换到旁路时满负载情况下市电对应的相将严重超载，因此厂家推出了三相入三相出的产品，而且有三相负载不平衡产品，如，等公司的产品。为改善后备式的供电质量，人们研制了净化，即将净化电源加在旁路电源上，如国产宝合产品。结合后备式效率高和在线式供电质量高的优点，人们提出了三端口。它使得离线式和在线式有机结合在起，产品如整流器逆变器转换开关负载蓄电池组旁路电源市电休康等。近期又出现了不间断蓄电池系统，见图所示。它结合了动态和静态的优点，只是噪声稍大，主要应用于特殊场合，如野外地下室等环境恶劣的场所。图典型框图的发展前景从以上的发展历程可看出，从当初单的动态存储式到今天多类型多品种动态静态动静结合在线式后备式离线式后备在线交叉式等。随之，的应用领域也从当初单的计算机用户发展到今天计算机系统网络系统在内的能源如电力医药农林交通天文地理通讯系统如网络通讯等领域后备时间从当初的几秒钟到今天的几小时几十小时甚至更常的时间特别是从技术内含意义上讲，从当初单的机械式到今天包罗了当代全部的电子技术从微电子学到功率电子学，从线性电路到数字电路，从计算机硬件到软件，从电信号通讯到光纤通讯以及机电体化技术。随着微电子技术和电力电子技术的不断发展，电源技术的高频化模块化数字化绿色化成为发展趋势，不间断电源也不例外。电力电子功率器件的高频化和模块化使得电源产品的体积和重量大大减小，而可靠性和效率得以提高，可带来显著节能降耗的可观经济效益。微处理器软硬件的引入，可以实现对的智能化管理，进行远程维护和远程诊断。从而为电源产品的数字化智能化提供了坚实的基础。随着人们对环境保护意识的加强，电源系统的绿色化概念被提出。所谓电源绿色化首先是显著节能，因为节电可以减少发电对环境的污染其柴油发电机蓄电池次是电源不能或少对电网产生污染。事实上许多功率电子节能设备往往是电网的污染源向电网注入严重的谐波电流，使得总的功率因素下降，使电网电压产生毛刺尖峰甚至畸变。世纪末各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，有了功率因数校正方法，为世纪电源产品的绿色化奠定了基础。由此可看出，已当之无魄成为当代高科技成员，而且正随着电力电子技术计算机技术网络技术等相关技术的发展而不断发展。本课题研究的目的和意义早期的产品因电子技术及相关技术工艺水平等方面的限制，备用时间短，智能性差，所以主要作为计算机的备用电源，其它行业涉及较少，因而普及率很低。但是，随着微型计算机应用的日益普及和信息处理技术的不断发展，人们对供电的质量要求越来越高。这是因为在微型计算机特别是企事业单位的计算机网络运行期间供电的中断，将会导致随机存储器中数据的丢失和程序的破坏，有时甚至会使磁盘盘面及磁头遭到损坏，造成难以弥补的损失。不但如此，随着国民经济的发展，生产力水平的提高各行各业的许多关键设备对电源的要求也是如此。于是高性能高可靠性越来越受到人们的关注。从国防航天科研到医疗卫生工农业生产交通运输，从银行证券到商贸销售，从通讯行业直至以信息高速公路为代表的新兴信息产业，无不用到不间断电源。而且，随着电子技术的发展，特别是计算机技术及计算机网络技术的发展，人们对的要求越来越高不但要求供电质量高，而且要求智能化，这也是科学技术发展的必然趋势。人们希望将现代电子技术信息技术控制技术计算机网络技术等相关技术应用于不间断电源，使电源供电系统变得越来越完善，对各种性质的负载适应性更强，产品种类更齐全。实际上，经过近四十年的发展至今，性能指标基本相似，不同点在于功能上的拓宽创新及可靠性的高低。脉宽调制技术和功率晶体管及组合管功率管等己被普遍采用，从而降低了的可闻噪声，提高了效率和可靠性。特别是自年代以来，微处理器技术计算机技术网络工程的迅猛发展，并引入领域，大大拓宽了的功能。显示方式从数码显示到液晶显示，使得人机对话更加方便。利用的强大处理功能，可做到自动诊断自动开关机自动打印运行记录，起到监控管理系统的作用。随着在计算机网络中的应用不断发展，不再是单纯供电仅仅保护服务器，而是强调以整个网络为保护对象。用户希望保护的对象不再是特定的运算设备为主，而是让网络在电源出现异常时