通信設(shè)備環(huán)境知識(shí)點(diǎn)精講之UPS靜態(tài)開關(guān)和鎖相電路

       下面是由希賽小編整理的通信設(shè)備環(huán)境知識(shí)點(diǎn)精講之UPS靜態(tài)開關(guān)和鎖相電路，希望能幫助學(xué)友們。具體內(nèi)容如下：

       UPS電源的靜態(tài)開關(guān)和鎖相電路

       1.靜態(tài)開關(guān)

       以在線式UPS靜態(tài)開關(guān)的質(zhì)量、切換性能的優(yōu)劣以及在UPS電源整機(jī)中的工作環(huán)境是否能滿足其要求，將直接影響UPS的可靠性。所以靜態(tài)開關(guān)是UPS電源中的重要部件。

       大多數(shù)UPS電源的靜態(tài)開關(guān)是由兩個(gè)反向并聯(lián)的晶閘管組成的，如圖6-9所示，其工作原理較為簡單，當(dāng)其輸入端為正弦波電壓正半周時(shí)，晶閘管VS,的柵極觸發(fā)脈沖使V&正向?qū)ㄏ蜇?fù)載及提供正半周供電。當(dāng)輸入端電壓為負(fù)半周時(shí)，晶閘管VS2承受正向陽極電壓，乂&在反向陽極電壓下關(guān)斷，vs2的柵極觸發(fā)脈沖到來時(shí)，vs2正向?qū)ǎ?fù)載及上流過與正半周相反的電流。

       UPS電源中逆變器輸出靜態(tài)開關(guān)與旁路靜態(tài)開關(guān)的并聯(lián)工作方式如圖6-10所示。當(dāng)逆變器正常工作時(shí)，通過靜態(tài)開關(guān)&為負(fù)載R供電，逆變器因故障退出供電時(shí)，靜態(tài)開關(guān)關(guān)斷，旁路靜態(tài)開關(guān)導(dǎo)通繼續(xù)為負(fù)載供電。這種靜態(tài)開關(guān)與其檢測控制電路配合使用，可使大中型UPS電源的逆變到旁路切換的時(shí)間達(dá)到1ms甚至更短。一般大中型UPS電源為了在主機(jī)檢修時(shí)不中斷對負(fù)載的供電而設(shè)置了檢修旁路開關(guān)。

       UPS電源逆變器輸出靜態(tài)開關(guān)、自動(dòng)旁路靜態(tài)開關(guān)和檢修旁路開關(guān)的連接方式如圖6-11所示。UPS電源正常工作時(shí)逆變器的輸出靜態(tài)開關(guān)灸導(dǎo)通為負(fù)載供電。當(dāng)檢修時(shí)先將逆變供電方式轉(zhuǎn)為自動(dòng)旁路供電，這種切換方式是UPS電源所必有的功能，所以切換時(shí)間極短而且可靠。切換到自動(dòng)旁路后市電通過靜態(tài)開關(guān)s2為負(fù)載供電，此時(shí)可將檢修旁路開關(guān)&閉合與自動(dòng)旁路靜態(tài)開關(guān)S2并聯(lián)為負(fù)載供電。由于次與灸并聯(lián)在同一相市電上，所以其輸出必然同頻率、同相位、同幅度。而后將自動(dòng)旁路開關(guān)灸斷開改為由檢修旁路開關(guān)S1供電，UPS主機(jī)已完全退出供電，便可對UPS各部分進(jìn)行維護(hù)檢修。當(dāng)恢復(fù)逆變器供電時(shí)，可將自動(dòng)旁路開關(guān)52投入工作，而后把檢修旁路開關(guān)斷開，最后將自動(dòng)旁路供電狀態(tài)切換為逆變器供電。

       也有一些UPS電源在切換控制電路的時(shí)序上做了過渡設(shè)計(jì)，允許UPS電源由逆變器供電狀態(tài)直接切換到檢修旁路供電。以上所介紹的靜態(tài)開關(guān)的切換條件必須是在逆變器的頻率及相位跟蹤市電功能正常的情況下進(jìn)行切換。

       當(dāng)主備用電源產(chǎn)生切換時(shí)，兩電源應(yīng)保持同步，若頻韋或相位存在差異，或兩者電壓不-樣，則會(huì)造成負(fù)載波形異常：另外，由于主備用電源存在的輸出電壓差，還將會(huì)造成環(huán)流，嚴(yán)甫時(shí)會(huì)損壞靜態(tài)開關(guān)及主電路中的逆變器件。因此，在UPS電源中需具有鎖相同步電路，當(dāng)市電電源頻率超過UPS鎖相同步電路所允許的同步窗口時(shí)，逆變器電源將不再跟蹤市電電源，而回到UPS電源的本機(jī)振蕩頻率50Hz.事實(shí)上，配E了靜態(tài)開關(guān)的UPS當(dāng)發(fā)生逆變頻率不跟蹤市電電網(wǎng)頻率時(shí)，當(dāng)輸出過載或UPS逆變器故陣時(shí)將會(huì)拒絕執(zhí)行旁路動(dòng)作，使輸出中斷。因此，UPS電源在頻率指標(biāo)中提出了頻率跟蹤范圍、頻率跟蹤速度等指標(biāo)。

       保證同步切換方法如下。

       (1)直接檢測兩電源電壓的相位，以此作為切換時(shí)的一個(gè)控制信號(hào)。

       (2)檢測兩電源的電壓差，以此間接反映出相位差，產(chǎn)牛切換控制信號(hào)。

       為防止切換時(shí)感性負(fù)載中出現(xiàn)浪涌而損壞元件，可通過檢測主用電源在穩(wěn)態(tài)電流過;時(shí)接通旁路電源，以實(shí)現(xiàn)安全切換。除此之外，還有其他切換條件，如主用電源的電壓過商、過低，使旁路電源投入工作，但必須也對旁路電源電壓進(jìn)行檢測，若旁路電壓不正常，則發(fā)生禁止切換信號(hào)。又如負(fù)栽電流超過允許值時(shí)，電流檢測電路發(fā)出切斷靜態(tài)開關(guān)信號(hào)，中斷對負(fù)載供電，以防設(shè)備損壞。

       2.鎖相電路

       鎖相電路由三個(gè)基本部件組成，即鑒相器、低通濾波器和壓控振蕩器。

       鎖相電路用于檢測兩個(gè)交流電源的相位差并將它變成一個(gè)電壓信號(hào)去控制逆變的輸出電壓相位與頻率，從而保持逆變器與交流電源的同步運(yùn)行。

       控振蕩器是一個(gè)振蕩頻率受某個(gè)控制電壓控制的振蕩器。鑒相器是一個(gè)相位比較器。它把輸入信號(hào)相位與壓控振蕩器輸出信號(hào)相位進(jìn)行比較，輸出一個(gè)反映兩個(gè)信號(hào)相位差大小的誤差電壓，這個(gè)電壓經(jīng)低通濾波器。將誤差電壓中的高頻成分和噪聲濾除后，加到壓控振蕩器，使壓控振蕩器的頻中向輸入信號(hào)靠近，直至最后頻率相等而相位同步實(shí)現(xiàn)鎖定。

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