在线式UPS的操控和维护功能基本上是由中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP)内部程序操控完结的,由于程序的不可见性,UPS的许多操控和维护原理我们很难理解。下面,我根据多年的UPS研制经验,跟我们谈一下在线式UPS的操控和维护技能。
一、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,且频率改变率小于1HZ/秒,视为市电频率正常。
4、市电逆变状况:市电输入正常,UPS作业在AC→DC→AC时的状况。
5、电池逆变状况:市电输入反常,UPS作业在BATTERY→AC时的状况。
6、CPU沟通电压取样信号:沟通电压经分压、隔直、全波整流、限幅后,供给CPU进行A/D转化的信号。apcups电源报价上有市电电压取样信号和逆变电压取样信号两部分电路。
7、零点发生器:沟通正弦波经过由运算放大器组成的沟通差动放大器,变成方波信号,再经滤除高频谐波和限幅后,送给CPU。CPU经过对方波下降沿(对应正弦波的过零点)的侦测,计算出正弦波的频率和相位。UPS有市电零点发生器和逆变零点发生器两部分电路。
8、BUS电压:BUS电压是指供给逆变器的直流电压,UPS有正、负两路BUS电压,其正常值为400V。
二、操控技能
1、缓开机
当UPS开机或体系重置(包括过载解除、主动重启等)时,CPU操控UPS缓慢提高逆变电压,每32ms提高逆变电压3V,直至220V停止。
2、电压追逐
在缓开机结束后,逆变电压没有切到对外输出前,为避免市电灌入UPS,市电正常时,CPU操控逆变电压追逐市电输入电压,逆变电压依市电电压高低每隔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、市电电压的侦测与操控
CPU每16ms读取一次市电电压值,当市电的电压读值接连低于160V或高于280V五次时,视为市电电压输入反常;只有当市电的电压读值接连五次回复到170~270V之间时,才认为市电输入转为正常。市电输入正常时,UPS作业在市电逆变状况;当市电电压低于160V或高于280V时,UPS当即转入电池逆变状况;为避免市电来回切换,只有当市电回复到170~270V时,UPS才转入市电逆变状况。
4、市电频率的侦测与操控
侦测市电频率的目的是作为逆变锁相的根据,经过调整逆变的过零点调整逆变相位,使在市电状况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电源报价侦测输入市电的频率作为逆变输出的频率;电池状况下开机时,逆变输出的频率以前次输出的频率来设定。当市电正常时,履行锁相,逆变频首先追市电频率,频率相同后再追相位,经过变动逆变频率完结逆变和市电同相位。锁相后,逆变和市电的相位差小于3度,频率差错小于0.01HZ。当市电频率超出47~53HZ规模时,UPS不履行锁相,当即转入电池逆变状况,只有当电频率回复到48~52HZ时,UPS再履行锁相,并转入市电逆变状况。
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,再经积分器积分红三角波。
6、规范正弦波发生器
CPU送出以128点平均分割的仿照正弦波,经过二阶低通滤波器滤波后,生成规范正弦波。
7、PWM信号
规范正弦波与逆变输出电压的正弦波反应信号做比较,成果被三角波切割,生成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当即调整规范正弦波,然后调整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,当累积值到达30V时,CPU调整规范正弦波,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,每隔八个规范正弦波点读一次市电电压、逆变电压和逆变电流(在每个周期开端,CPU改变读点的初始位置,使每隔八个规范正弦波点读一次的共128点的A/D读取到达扫描作用,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个周期计算一次输出功率的均方根值。
11、瞬间断电侦测
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,当即转入电池逆变状况。