由于和感性負(fù)載時(shí)相同的電動(dòng)勢(shì)E在容性負(fù)載時(shí)產(chǎn)生了較高的發(fā)電機(jī)輸出電壓U,所以電壓調(diào)節(jié)器必須明顯地減小旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。實(shí)際上,電壓調(diào)節(jié)器可能沒(méi)有足夠的范圍來(lái)完全調(diào)節(jié)輸出電壓。所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在一個(gè)方向連續(xù)勵(lì)磁含有磁場(chǎng),即使電壓調(diào)節(jié)器全關(guān),轉(zhuǎn)子仍有足夠的磁場(chǎng)對(duì)電容負(fù)載充電并產(chǎn)生電壓,這種現(xiàn)象稱為"自激"。自激的結(jié)果是過(guò)壓或者是電壓調(diào)節(jié)器關(guān)機(jī),發(fā)電機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)則認(rèn)為是電壓調(diào)節(jié)器故障(即"失勵(lì)")。這任一種情況都會(huì)引起發(fā)電機(jī)停機(jī)。發(fā)電機(jī)輸出端所接的負(fù)載,可能是獨(dú)立的,也可能是并聯(lián)的,決定于自動(dòng)切換柜工作的定時(shí)和設(shè)置。在某些應(yīng)用中,停電時(shí)UPS系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)接入的第一個(gè)負(fù)載。在其它情況下,UPS和機(jī)械負(fù)載同時(shí)接入。機(jī)械負(fù)載通常有啟動(dòng)接觸器,停電后重新閉合需要一定時(shí)間,補(bǔ)償U(kuò)PS輸入濾波電容器的感性電動(dòng)機(jī)負(fù)載要有。UPS本身有一段時(shí)間稱為"軟啟動(dòng)"周期,將負(fù)載從電池轉(zhuǎn)向發(fā)電機(jī),使其輸入功率因數(shù)提高。然而,UPS的輸入濾波器并不參與軟啟動(dòng)過(guò)程,他們連接在UPS的輸入端是UPS的一部分,因此,在某些情況下,停電時(shí)首先接到發(fā)電機(jī)輸出端的主要負(fù)載是UPS的輸入濾波器,它們是高容性的(有時(shí)是純?nèi)菪缘模?/span>
交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后,變成含有一定脈動(dòng)成份的直流電壓,該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波,再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?/span>
控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器,它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化,制成了各種開(kāi)關(guān)電源用集成電路。控制電路用來(lái)調(diào)整高頻開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)間比例,以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
單端反激式開(kāi)關(guān)電源
單端反激式開(kāi)關(guān)電源的典型電路:電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激,是指當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí),高頻變壓器T初級(jí)繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù),整流二極管VD處于截止?fàn)顟B(tài),在初級(jí)繞組中儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)管截止時(shí),變壓器T初級(jí)繞組中存儲(chǔ)的能量,通過(guò)次級(jí)繞組及VD整流和電容C濾波后向負(fù)載輸出。
單端反激式開(kāi)關(guān)電源是一種成本低的電源電路,輸出功率為20-100W,可以同時(shí)輸出不同的電壓,且有較好的電壓調(diào)整率。缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大,外特性差,適用于相對(duì)固定的負(fù)載。
智能化智能系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各類信息的分析綜合,除完成UPS相應(yīng)部分正常運(yùn)行的控制功能外,還應(yīng)完成對(duì)運(yùn)行中的UPS進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)電路中的重要數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理,從中得出各部分電路工作是否正常等功能;在UPS發(fā)生故障時(shí),能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,及時(shí)進(jìn)行分析,診斷出故障部位,并給出處理方法;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要及時(shí)采取必要的自身應(yīng)急保護(hù)控制動(dòng)作,以防故障影響面的擴(kuò)大;完成必要的自身維護(hù),具有交換信息功能,可以隨時(shí)向計(jì)算機(jī)輸入或從聯(lián)網(wǎng)機(jī)獲取信息。
高頻化第一代UPS的功率開(kāi)關(guān)為可控硅,第二代為大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管,第三代為IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管開(kāi)關(guān)速度比可控硅要高一個(gè)數(shù)量級(jí),而IGBT功率器件電流容量和速率又比大功率晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管大得多和快的多,使功率變換電路的工作頻率高達(dá)50kHz.變換電路頻率的提高,使得用于濾波的電感、電容以及噪音、體積等大為減少,使UPS效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和控制精度等大為提高。