[信息與通信]1000系列UPSppt課件

1、1000系列UPS線路架構(gòu)說明21. UPSPSDR架構(gòu)3UPS系統(tǒng)架構(gòu)14UPS系統(tǒng)架構(gòu)25充電器市電經(jīng)橋式整流後, 由UC3845組成馳返式電路, 將一次側(cè)電源隔離轉(zhuǎn)換並整流至二次側(cè)電池端, 二次側(cè)電壓則依電池組額定充電電壓而定.*此電路同時(shí)提供PFC功率晶體電路所須的驅(qū)動(dòng)電源.6開機(jī)電路交流或直流開機(jī)均是接到CNTL板開機(jī)訊號(hào)後, 使用一高電位去觸發(fā)NPN電晶體的基極, 使電晶體導(dǎo)通後提供電源給CNTL Power的IC3845開始工作, 當(dāng)CNTL Power啟動(dòng)後產(chǎn)生一直流電源, 並回饋至NPN電晶體基極端, 繼續(xù)維持其導(dǎo)通狀態(tài)而完成開機(jī)動(dòng)作.7CNTL Power由開機(jī)電路提供IC

2、3845控制電源, 電路動(dòng)作原理同CHGR電路, 二次側(cè)提供多組輸出, 主要包括CNTL Power、INV IGBT的上下橋驅(qū)動(dòng)電源、風(fēng)扇電源及CNTL PCB的交流通訊電源.8DC/DC由兩個(gè)功率晶體及Tx構(gòu)成推挽式電路, 並由IC3525 PWM IC控制, 二次側(cè)則Tx中心抽頭及全橋整流電路產(chǎn)生正及負(fù)DC BUS電源, 並經(jīng)濾波電感與PFC電路正負(fù)DC BUS並聯(lián), 提供INV功率晶體電路所需的電源, BUS電壓則依INV交流輸出所須峰值電壓做調(diào)整.9PFC由開關(guān)功率晶體、電感、二極體及電容構(gòu)成升壓電路, 而由IC3854功因控制IC控制輸入電流波形近似輸入電壓波形, 使得到較高輸入功

3、因及降低輸入電流諧波, 而此PFC電路輸出經(jīng)兩個(gè)半波整流至DC BUS與DC/DC Converter電源並聯(lián)同樣提供INV電路電源.10INV.CNTL PCB提供正與負(fù)INV PWM訊號(hào), 將正負(fù)DC BUS直流電源經(jīng)INV半橋功率晶體電路轉(zhuǎn)換成PWM交流輸出, 並經(jīng)LC將PWM交流濾波成交流正弦波輸出至負(fù)載端.11交流輸出由CPU控制輸出Relay為Bypass或Inverter輸出, 假設(shè)電路偵測(cè)出INV過上下壓或輸出過電流時(shí), 則將強(qiáng)迫轉(zhuǎn)為Bypass輸出, 並關(guān)閉INV驅(qū)動(dòng)訊號(hào).另外輸出CT除偵測(cè)輸出電流外, 還利用INV濾波電容偵測(cè)出INV電流, 使能提早發(fā)現(xiàn)INV是否異常.12

4、SITE FAULT此為輸入L、N反接檢知電路, 正常LINE N與接地點(diǎn)間的電位接近0V, U13光耦晶體不導(dǎo)通, SITE不會(huì)送出訊號(hào), 而當(dāng)LINE N與接地點(diǎn)間的電位上升時(shí), 電流經(jīng)C58、R91、D44至U13使之導(dǎo)通, 而送出SITE FAULT訊號(hào).132. CNTL 各部架構(gòu)14振盪器由石英振盪器XL1及輔助零件C40、C41、R72產(chǎn)生提供CPU工作頻率, 而振盪頻率視XL1本身的頻率規(guī)格而定.*此振盪電路一般由CPU廠商提供使用參考, 而石英振盪晶體的輔助振盪元件值則由石英振盪晶體廠商提供參考.15CPU電源異常RESET訊號(hào)CPU Reset訊號(hào)取自+12V電源經(jīng)R77

5、& R80分壓, 當(dāng)分壓高於+5V電源時(shí)U7 pin7才送出Hi訊號(hào)給CPU, 此時(shí)CPU才正常開始工作.*必須注意此Reset訊號(hào)與CPU +5V電源的延遲時(shí)間.視各CPU硬體要求16CPU基準(zhǔn)電源產(chǎn)生器提供給CPU內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器誤差小的5V穩(wěn)定電源, 使CPU能夠準(zhǔn)確的讀取數(shù)值, 採(cǎi)用誤差小的TL431做穩(wěn)壓設(shè)計(jì), 電路由R53做限流, 而R54 & R13分壓與TL431之R腳的2.5V參考電壓做比較, 當(dāng)VRH高於5V時(shí), 相對(duì)分壓至R腳的電壓會(huì)高於2.5V, 則TL431 A、K腳將如稽納二極體導(dǎo)通, 使VRH電壓保持穩(wěn)定5V.17溫度偵測(cè)電路Thermal +&a

6、mp; Thermal -外接至PSDR溫控開關(guān), 正常為Close短路接+5V, 則當(dāng)時(shí)溫度由NTC1 & R14阻抗分壓偵測(cè)溫度的上下, 而分壓與溫度關(guān)係成反比.而當(dāng)外接溫控開關(guān)為Open開路時(shí), 則NTC1 & R14的分壓為0V, 則UPS會(huì)顯示過溫.18開關(guān)機(jī)及開關(guān)狀態(tài)偵測(cè)由PSDR接BAT.之SWPOWER接腳經(jīng)面板ON Switch至此SW-ON, 所以當(dāng)SW ON時(shí)Hi訊號(hào)經(jīng)D2送至S.D.而使PSDR S.D.回路之電晶體導(dǎo)通而開啟控制電源, 而電源開啟完放開SW之後, 由所產(chǎn)生之12V取代SW ON動(dòng)作, 直到CPU送出SHUTDOWN之Hi訊號(hào)使S.D.為

7、Low時(shí)關(guān)閉控制電源.另SW-ON訊號(hào)經(jīng)R15 & R16分壓為約5V由SWSTUTS送至CPU, 由CPU計(jì)算SW ON的時(shí)間而決定該採(cǎi)取對(duì)應(yīng)動(dòng)作, 如靜音開關(guān)或BAT. TEST等動(dòng)作.19市電零點(diǎn)偵測(cè)市電經(jīng)R61與R57衰減後進(jìn)入339比較器, 將輸入正弦波轉(zhuǎn)換為方波輸出至Pin 1, 再經(jīng)R56輸出至CPU, 而由CPU對(duì)方波的上升沿或下降沿偵測(cè)得知其市電相位及頻率, 且根據(jù)CPU所測(cè)得之相位, 設(shè)定INV之相位與市電相位同相.20INV輸出電壓偵測(cè)電路為一精細(xì)全波整流電路, 當(dāng)輸入為正半波時(shí)U3 pin7輸出為L(zhǎng)ow, 則電路經(jīng)R43、R42、R34分壓, 使正半波經(jīng)此輸出至

8、CPU INV.V當(dāng)輸入為負(fù)半波時(shí)U3 pin7為Hi, 而R42限制放大器增益, 使負(fù)半波被整流為正半波輸出至CPU INV.V接腳.21IVN峰值電流保護(hù)電路一般INV峰值電流保護(hù)設(shè)計(jì)Ipeak:Irms為3:1, 所以當(dāng)Ipeak值U7 pin3超過U7 393保護(hù)設(shè)定點(diǎn)pin2+5V時(shí), 則pin1為Hi使得CD4013正反器Reset腳動(dòng)作, 輸出Q腳將由Hi轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)ow, 使INV PWM關(guān)閉不輸出.*CD4013各相關(guān)動(dòng)作波形如下頁(yè)所示.22Current Limit動(dòng)作波形4013 Reset訊號(hào)為Hi時(shí)Q輸出馬上為L(zhǎng)ow, 當(dāng)Reset變?yōu)長(zhǎng)ow後, 則待CLK為Hi上升沿時(shí)

9、Q輸出才轉(zhuǎn)為Hi, 所以current limit的動(dòng)作頻率受到pin13 clock的頻率所控制.23三角波產(chǎn)生器由CPU送出38.4KHz頻率給4013 D型正反器做除頻除2為19.2KHz, 再經(jīng)C19及R45送至U3積分器將方波轉(zhuǎn)換為三角波, 再送入INV PWM產(chǎn)生電路.24INV參考正弦波產(chǎn)生器此為UPS INV PWM訊號(hào)的參考正弦波, 由CPU送出PWM 模擬弦波訊號(hào)至PW2, 經(jīng)U3二階濾波器輸出為標(biāo)準(zhǔn)正弦波, 而正弦波振幅大小將控制影響INV輸出電壓.25INV電壓誤差放大器INV.L經(jīng)R24、R25分壓做為INV電壓取樣與SINE WAVE參考波反相進(jìn)入誤差放大器U3,

10、而U3 OP AMP將此誤差訊號(hào)放大輸出至INV PWM產(chǎn)生器, 所以由於產(chǎn)生INV電壓波形失真補(bǔ)償結(jié)果, OP AMP將輸出為不規(guī)則正弦參考波.26INV PWM產(chǎn)生器由三角波與參考正弦波輸入至U5比較器後, 輸出兩者比較對(duì)應(yīng)對(duì)切的PWM波形至緩衝器, 而後由D7、R20、C2組成的延遲器使每一PWM方波上升沿緩慢而下降沿陡直, 再配合AND Gate的觸發(fā)Level後輸出, 形成最後輸出的PWM寬度比最初寬度還窄的PWM訊號(hào), 而另一組訊號(hào)除源頭經(jīng)反相外, 其餘動(dòng)作完全一樣.27I/P Relay驅(qū)動(dòng)此為一般開關(guān)電路, 當(dāng)CPU偵測(cè)到市電正常時(shí), CPU會(huì)送出Hi訊號(hào)驅(qū)動(dòng)Q3 ON, 則I

11、/P Relay將動(dòng)作讓市電進(jìn)入U(xiǎn)PS PFC整流回路.*此處使用Q3為+10V以上驅(qū)動(dòng)的MOSFET, 但實(shí)際由CPU送出的訊號(hào)為5V, 所以Q3後面不可接較大電流負(fù)載.28O/P Relay驅(qū)動(dòng)一般開關(guān)電路, 當(dāng)CPU偵測(cè)到INV正常時(shí), CPU會(huì)送出Hi訊號(hào)驅(qū)動(dòng)Q2 ON, 則INVRLY將動(dòng)作讓O/P輸出由原Bypass端跳至INV端.*此處MOSFET驅(qū)動(dòng)同I/P Relay電路由CPU送出5V訊號(hào), 所以Q2後面不可接較大電流負(fù)載, 另外接Relay電源由+24V串接電阻限流使用12V Coil Relay, 所以當(dāng)Relay型號(hào)更換時(shí)須注意所串接電阻使用是否恰當(dāng).29RS232介面及外接SNMP電源此電路由Tx1提供隔離的電源給RS232所須要的正負(fù)V