文档介绍：天津冶金职业技术学院
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学年:2006~2007 学期:第二学期
课次
34
课
时
2
班级
电力
05-1、2
电气
05-1、2
电气
05-3、4
周次
17
日期
课题
第7章电力电子装置
教学
目的
了解几种应用广泛的电力电子装置的电路结构、工作原理和性能特点
课型
面授■多媒体■机房□实验□实习□课程设计□
教
学
重
点
电力电子装置的电路结构、工作原理和性能特点
教
学
难
点
电力电子装置的电路结构、工作原理和性能特点
实
践
环
节
多媒体教学
作
业
7—1~4
教研室主任意见:
同意该计划,通过授课的方式了解电力电子装置的电路结构、工作原理和性能特点。
签字:刘沂
日期:
天津冶金职业技术学院
教师授课教案
第七章电力电子装置
开关电源
稳压电源:通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。
1、线性稳压电源:
指起电压调整功能的器件始终工作在线性放大区的直流稳压电源。
2、开关稳压电源:
简称开关电源(Switching Power Supply),指起电压调整功能的器件始终以
开关方式工作的一种直流稳压电源。
1、线性稳压电源:
优点:优良的纹波及动态响应特性;
缺点:(1)输入采用50Hz工频变压器,体积庞大;
(2)电压调整器件工作在线性放大区内,损耗大,效率低;
(3) 过载能力差。
线性稳压电源方框图
2、开关电源:
工作原理:
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开关电源原理框图
开关电源的应用
直流操作电源电路原理图
不间断电源(UPS)
不间断电源:——Uninterrupitable Power System, 简称UPS
UPS电源装置在保证不间断供电的同时,还能提供稳压、稳频和波形失真度
极小的高质量正弦波电源。
目前,在计算机网络系统、邮电通信、银行证劵、电力系统、工业控制、医
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疗、交通、航空等领域得到广泛应用。
UPS的分类
根据工作方式,UPS电源分:
1、后备式UPS
市电存在时,逆变器不工作,市电经交流稳压器稳压后,向负载供电,同时
充电器工作,对蓄电池组浮充电。
市电掉电时,逆变器工作,将蓄电池供给的直流电压变换成稳压、稳频的交
流电压,继续向负载供电。
后备式UPS的基本结构
输出电压波形有方波、准方波和正弦波三种方式。
特点:结构简单、成本低、运行效率高、价格便宜,但其输出电压稳压精度
差,市电掉电时,输出有转换时间。适于小功率。
2、线式UPS
正常工作时,市电经整流器变成直流后,再经逆变器变换成稳压、稳频的正
弦波交流电压供给负载。
当市电掉电时,由蓄电池组向逆变器供电,以保证负载不间断供电。
在线式UPS的基本结构
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如果逆变器发生故障,UPS则通过静态开关切换到旁路,直接由市电供电。
当故障消失后,UPS又重新切换到由逆变器向负载供电。
特点:总是处于稳压、稳频供电状态,输出电压动态响应特性好,波形畸变
小,其供电质量明显优于后备式UPS。
UPS电源中的整流器
概述:
1)对于小功率UPS,整流器一般采用二极管整流电路,它的作用是向逆变
器提供直流电源。蓄电池充电由专门的充电器来完成。
2)对于中大功率UPS,整流器一般采用相控式整流电路,它具有双重功能,
在向逆变器提供直流电源的同时,还要向蓄电池进行充电,因此,整流器的输出
电压必须是可控的。
3)减少UPS注入电网的谐波电流的方法:
(1)增加整流电路的相数;
(2)在整流器的输入侧增加有源或无源滤波器。
4)目前,比较先进的UPS采用PWM整流电路,可以做到注入电网的电流
基本接近正弦波,使其功率因数接近1,大大降低了UPS对电网的谐波污染。
工作原理
单相PWM整流电路的原理框图
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单相PWM整流电路采用直接电流控制时的控制系统结构简图
直接电流控制系统结构图
直流输出电压给定信号*和实际的直流电压比较后送入PI调节器,
PI调节器的输出即为整流器交流输入电流的幅值,它与标准正弦波相乘后形成交
流输入电流的给定信号*,*与实际的交流输入电流进行比较,误差信号经
比例调节器放大后送入比较器,再与三角载波信号比较形成PWM信号。该
PWM信号经驱动