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施耐德在线式APC UPS电源的控制和保护技术详细介绍

发布时间:2021-08-26人气:17

1基本概念

(1)市电正常:市电正常是指市电电压和市电频 率都正常。
(2)市电电压正常:市电电压在160~280V之间, 视为市电电压输入正常。
(3)市电频率正常:市电频率在47~53Hz之间,且 频率变化率小于1Hz/s,视为市电频率正常。
(4)市电逆变状态:市电输入正常,
APC UPS电源工作在 AC—DC—AC时的状态。
(5)电池逆变状态:市电输入异常,APCUPS电源工作在 BATTERY—AC时的状态。
(6)CPU交流电压取样信号:交流电压经分压、隔 直、全波整流、限幅后,供应CPU进行A/D转换的信 势,使基于它的视频传输将在有线VOD市场中成为 主流”。
据分析,使以太网成为VOD传输理想技术的因 素包括:千兆以太网服务器比视频专用异步串行接口 (ASI)服务器便宜,千兆接口数据率1000Mb/s远高于 ASI的213Mb/s。此外,尺度成熟、供给商众多、良好的 互连性、性价比高;良好的可扩展性,可根据用户群大 小及分布“按需构建”中央服务器、网络和接入系统; IP网或以太网的交互式结构,使同样的物理传输可在 更大范围共享,从而支持快速响应用户需求的服务。
有人预言,利用IP技术平台承载VOD互动业务 是大势所趋,应用IP网络来进行端到端互动业务传 输的运营商将会在竞争中占上风。
在运营方面,未来发展模式可能是以数字电视覆 盖大的区域,提供共性化的视频服务;以VOD系统覆 号。APCUPS电源上有市电电压取样信号和逆变电压取样信号 两部门电路。
(7)零点发生器:交流正弦波经由由运算放大器 组成的交流差动放大器,变成方波信号,再经滤除高 频谐波和限幅后,送给CPU。CPU通过对方波下降沿 (对应正弦波的过零点)的侦测,计算岀正弦波的频率 和相位。APCUPS电源有市电零点发生器和逆变零点发生器两 部门电路。
(8)BUS电压:BUS电压是指供应逆变器的直流 电压,APCUPS电源有正、负两路BUS电压,其正常值为400V。

2控制技术

(1)缓开机#当APCUPS电源开机或系统重置(包括过载 解除、自动重启等)时,CPU控制APCUPS电源缓慢晋升逆变 电压,每32ms晋升逆变电压3V,直至220V休止。
(2)电压追逐。在缓开机结束后,逆变电压尚未切 到对外输出前,为防止市电灌入APCUPS电源,市电正常时, CPU控制逆变电压追逐市电输入电压,逆变电压依市
盖小区的小区域,提供个性化视频服务相结合的运营 模式。
对于有线电视网络的VOD,它要在双向网络上 才能实现,因为绝大多数的有线电视网络都是单向 的,这样就要面对双向网改造的题目,需要耗费巨大 的人力物力。但从长远来看,视频点播具有巨大的潜 在市场和深远的发展远景,由于从深层次来看,VOD 不仅仅是视频节目点播的题目,它代表未来全功能网 络化和数字交互式信息的应用发展趋势,是一种从内 容、形式上更深层次上的互动,也是数字影院、交互视 频新闻/广告等新应用的基础,具有广阔的发展潜力。 总之,VOD是未来信息高速公路构架的重要组成部 分,是未来信息服务中宽带业务的灵魂。可以肯定,随 着信息化进程的加快,VOD也会同其它信息服务一 样,走进我们的糊口。!
电电压高低每隔128ms加减3V。假如市电电压高于 280V,则只追到280V;假如市电电压低于160V,则只 追到160V。
(3)市电电压的侦测与控制&CPU每16ms读取一 次市电电压值,当市电的电压读值连续低于160V或 高于280V五次时,视为市电电压输入异常;只有当市 电的电压读值连续五次回复到170-270V之间时,才 以为市电输入转为正常&市电输入正常时,APCUPS电源工作 在市电逆变状态;当市电电压低于160V或高于280V 时,APCUPS电源立刻转入电池逆变状态;为防止市电往返切 换,只有当市电回复到170~270V时,APCUPS电源才转入市 电逆变状态&
(4)市电频率的侦测与控制。侦测市电频率的目的 是作为逆变锁相的依据,通过调整逆变的过零点调整 逆变相位,使在市电状态下的逆变输出与市电输入基 本同频率、同相位。市电开机时,APCUPS电源侦测输入市电的 频率作为逆变输出的频率;电池状态下开机时,逆变输 岀的频率以上次输岀的频率来设定。当市电正常时,执 行锁相,逆变频率先追市电频率,频率相同后再追相 位,通过变动逆变频率完成逆变和市电同相位。锁相 后,逆变和市电的相位差小于3。,频率误差小于 0.01Hz。当市电频率超出47~53Hz范围时,APCUPS电源不执行 锁相,立刻转入电池逆变状态,只有当市电频率回复到 48~52Hz时,APCUPS电源再执行锁相,并转入市电逆变状态。
(5)三角波发生器。CPU送出的38.4kHz方波,经 由运算放大器组成的二分频电路后,变成19.2kHz的 方波,再经积分器积分成三角波。
(6)尺度正弦波发生器& CPU送岀以128点均匀 分割的模仿正弦波,经由二阶低通滤波器滤波后,生 成尺度正弦波。
(7)PWM信号&尺度正弦波与逆变输出电压的正 弦波反馈信号做比较,结果被三角波切割,天生PWM 信号&
(8)逆变电压调整&CPU每16ms读取一次逆变电 压值,并与设定的电压值做比较,当差值高于10V时, CPU立刻调整尺度正弦波,从而调整PWM信号,使 输出电压相应加减5V,以缩小差值;当差值低于10V 时,CPU累积差值,当累积值达到30V时,CPU调整 尺度正弦波,使输出电压相应加减2V&
(9)CPU的A/D读取& CPU每半周期读一次电池 电压、正负BUS电压和机内温度,每隔8个尺度正弦 波点读一次市电电压、逆变电压和逆变电流(在每个 周期开始,CPU变更读点的初始位置,使每隔8个标 准正弦波点读一次的共128点的A/D读取达到扫描 效果,读取值存入RAM内)。
(10)CPU的计算&CPU每隔2个周期计算一次市 电电压的均方根值(RMS),每隔1个周期计算一次逆 变电压的均方根值,每隔32个周期计算一次逆变电 流的均方根值,每隔32个周期计算一次输岀功率的 均方根值。
(11)瞬中断电侦测&CPU每4ms计算一次最近一 周期所读取的市电A/D值,假如小于140V,则视为 断电,APCUPS电源立刻转入电池逆变状态。

3 保护技术

(1)逆变输出短路和过电压保护&当逆变输出电 压的正弦波反馈信号连续64ms无过零信号时,视为 逆变输出短路,APCUPS电源封闭输出并报警;当逆变输出电 压值连续80ms低于160V或高于280V时,视为逆变 输岀过电压,APCUPS电源立刻转到旁路并报警。
(2)输岀限流保护。保护电路侦测逆变输岀的电 流值,当其超过额定值的3.6倍时,限流保护电路立 即封闭PWM,只有在输出电流值小于额定值的3.6 倍后,PWM才重新工作。
(3)BUS过电压保护。当BUS电压的绝对值连续 64ms超过440V时,APCUPS电源实施BUS过电压保护,转入 旁路并报警&
(4)电池过压和欠压保护&当每个电池电压高于 15V时,视为电池过压,APCUPS电源自动转入电池逆变状态, 在电池电压下降到每个13.5V后,APCUPS电源重新回到原工 作状态。市电异常,APCUPS电源转入电池逆变状态,电池开始 放电,CPU控制蜂鸣器4s鸣叫一次;当每个电池电压 下降到11V时,CPU控制蜂鸣器每秒鸣叫一次;当每 个电池电压下降到10V时,APCUPS电源自动关机。市电恢复 正常时,APCUPS电源会自动重启。
(5)负载保护。假如APCUPS电源在从旁路转入逆变输岀 前,侦测到负载超过110%,APCUPS电源不能转入逆变输岀, CPU控制蜂鸣器每0.5s鸣叫一次;假如开机后负载 加至110%~130%,CPU控制蜂鸣器每0.5s鸣叫一次, APCUPS电源在10s后转入旁路;假如开机后负载加至130% 以上,APCUPS电源会立刻转入旁路。
固然APCUPS电源种类繁多,但是其控制和保护技术的 基本原理大致相同,愿大家能够研发出更提高前辈的 APCUPS电源。!

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