24V交流单相在线式不间断电源.doc

文档介绍：加密线:24V交流单相在线式不间断电源(E题)摘要:在此系统中,采用PWM芯片KA3525组成推挽式24V交流单相在线式不间断电源。经隔离变压器对系统输入36V的交流电。输出交流电压可通过AC/DC整流器,输出36V直流电,在经过DC/AC逆变器对输入的36V直流电逆变为24V交流电,同时在逆变过程中也可通过蓄电池供电,从而实现在线式UPS功能。通过KA3525对输出占空比进行控制,进而使其效率可达到80%左右。并且本系统能够很好的解决正弦波的交叉失真。同时,本系统还具有自动充电、欠压,过载保护以及显示的功能。关键词:不间断逆变UPS一、,。:(1)在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种情况下,保证输出电压U2=24VAC,且保证其频率为50±1Hz,额定输出功率80W;(2)切断交流电源后,在输出满载情况下工作时间不少于2分钟;(3)交流供电时,电源达到以下要求::满载条件下,U1从29VAC增加至43VAC,U2变化不超过5%;:U1=36VAC、U2=24VAC,从空载到满载,U2变化不超过5%;(4)直流供电时,满载条件下,效率?不低于65%(2 23 3U IU I????);(5)具有输出短路保护功能。(1)交流供电时,将电压调整率和电压调整率提高至2%,条件同基本部分;(2)直流供电时,在满载条件下,将效率提高至80%;(3)满载条件下,输出正弦波失真度不大于5%;(4)具有给蓄电池充电功能,,充电电路对蓄电池不能过充;(5)具有欠压保护功能:当蓄电池的放电电压≤29V时整机自动保护停止工作;二、方案论证根据题目要求,本设计主要解决由于市电突然停电,所带来的一系列不方便问题,当市电突然停电时,通过蓄电池输出直流电压,经过逆变、滤波等一系列操作同样给负载供电。为实现各个部分的各个模块功能,提出几种设计方案并进行论证。:隔离变压在线式UPS整流滤波AC/DC整流器DC/:基于隔离变压器成品商品采用现在电子产品市场中有可调的隔离变压器的成品,但是价格比较昂贵,但是优点是具有可调性可以选择所需要的电压数,可以方便使用,并且可靠性、安全性较高。在本设计中,要得到输出稳定的电压,必须使隔离变压器输出稳定,波动幅度小的交流36V电压。方案二:采用自制隔离变压器采用手工自制的隔离变压器,价格上比较便宜,容易接受,制作时采用100W的铁芯,初级电压220V、次级电压36V,每伏三匝,,同时也能够达到输出电压要求,同时自制隔离变压器可以增加动手的能力,掌握自制变压器的方法。综上分析:选择方案二。同时题目要求不得采用各种电源和逆变模块,不得使用不间断电源产品改制,并且成本低者得分高。(1)整流滤波模块方案一:利用二极管搭建整流模块采用散件进行搭建整理桥,利用二极管的单向导通性质,进行构建整流桥,对隔离变压器输出的变压进行整流,在通过极性电容进行滤波。这样的成本比较低,同时由于本题所需的是由36V交流变为36V直流,利用散件搭建,在件的选取构建上会存在比较大误差。会导致逆变模块中存在较大的误差。方案二:采用整流芯片利用整流芯片进行将隔离变压器输出的交流36V转换为直流36V,由于电路是采取全波整流方式进行整流,所以我们选取整流芯片D25SBA8052,此芯片外形是长方形,具有功率高、散热面积大的特点,最大负荷600V25A,通过芯片进行整流的其它优点还有整流效果好,同时对电路的干扰小,对后部分的电路影响小,从而使正弦波失真小。综上分析:选择方案二。在方案二中可选择的整流芯片比较多,同时可达到的效果比方案一好,方案二中具有,可靠性高、干扰性小、散热性好等优点。(2)逆变模块方案一:采用集成的逆变模块采用现成的逆变模块,具有精度高,而且容易操作等优点,但是价格比较高,本设计中在将36VDC转换为36VAC同时将36VAC降压为24VAC的降压过程,存在降压变压器的问题,利用逆变模块可以很好地解决整个逆变过程,并且稳定性、精度都很高。但是无法解决降压过程。方案二:利用散件搭建逆变模块利用散件搭建DC/AC逆变器,同时存在效率的问题,本设计采取电流型PWM控制器芯片KA3525加上场效应管逆变,优点是功能比较完善,能够很好的解决效率问题,KA3525具有软启动功能,实质上是由内部5V基准源经50uA的恒流源给KA3525接一电容充电实现的,经过场效应管振荡,这样可以将效率提高,并且价