开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;MAX1673稳压型电荷泵电源IC输出与VIN相同的负压,输出电流可达125mA。关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。 脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。其中,我们常用的是后备式UPS,它具备了自动稳压、断电保护等UPS***基础也的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设等领域。后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
阶跃负载
当一部分负载接通或断开时,都会使负载产生阶跃变化。由于UPS不能瞬时更正这种突然变化的电流,输出电压就会产生相应的变化。小负载由于只接很少的设备,有时会出现的阶跃负载。中等负载出现的阶跃不超过50%。而大负载只有在不正常的运行状态下才可能出现超过z5%的阶跃负载。其次就是在除尘时,检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。一般的逆变器设计都能满足小于25%的阶跃负载;
不间断电源的构造
从基本应用原理上讲,UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。1)整流器:整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:1,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;2,给蓄电池提供充电电压。当前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现***率和小型化。因此,它同时又起到一个充电器的作用;
电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为集成电路(ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说,这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。长时供电UPS需以满载考虑配置高质量、足够能量的电池,及UPS本身是否具有超大型强充电电流来使外加的电池在短时间内充饱电。
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