本發(fā)明專利技術(shù)公開了電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法及裝置，其方法包括如下步驟：1）檢測(cè)輸出方波的當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的峰值電壓；2）根據(jù)該峰值電壓的大小，調(diào)節(jié)當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)的方波寬度，以使當(dāng)前半周的電壓有效值不超過設(shè)定輸出電壓。本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果是：不論是對(duì)高頻方波UPS還是低頻方波UPS來說，輸出電壓有效值均不會(huì)過大而對(duì)負(fù)載造成破壞；另外對(duì)于低頻方波UPS而言，其低頻變壓器不容易出現(xiàn)飽和，變壓器初級(jí)線圈（電池模式下的初級(jí)線圈）一側(cè)的MOSFET不容易因?yàn)檫^流而損壞。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及UPS電源領(lǐng)域，尤其涉及電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法及裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的離線式方波UPS電源，當(dāng)市電異常時(shí)(例如市電突然增大，或者市電斷電)，UPS電源工作在電池模式下對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，而在此模式下，負(fù)載(尤其是APFC負(fù)載)變動(dòng)(包括瞬投、卸載等)的情況下，或者在方波UPS從市電模式轉(zhuǎn)換到電池模式的初始一段時(shí)間內(nèi)，UPS電源容易出現(xiàn)損壞或工作不正常的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
通過對(duì)上述技術(shù)問題的深入研究發(fā)現(xiàn)，UPS電源損壞或工作不正常的原因在于UPS中的MOSFET容易損壞而導(dǎo)致UPS損壞，UPS中的變壓器容易出現(xiàn)飽和而導(dǎo)致UPS停止工作。通過進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)更深層次的原因是負(fù)載變動(dòng)時(shí)，尤其是APFC負(fù)載變動(dòng)時(shí)，UPS輸出的峰值電壓突然會(huì)恢復(fù)到較高的峰值電壓(小于或等于UPS空載輸出的方波峰值電壓)，而這個(gè)高的峰值電壓可能持續(xù)一個(gè)或多個(gè)方波周期，這個(gè)過程中方波的寬度仍然維持在較寬的范圍內(nèi)，之后才能恢復(fù)至穩(wěn)定的額定電壓，這樣導(dǎo)致這段時(shí)間內(nèi)輸出電壓的有效值過大而破壞M0SFET，對(duì)于高頻方波UPS來說，輸出電壓的有效值突然增大會(huì)有可能會(huì)對(duì)負(fù)載造成破壞，尤其，對(duì)于低頻方波UPS來說，輸出電壓的有效值突然增大，將導(dǎo)致低頻變壓器出現(xiàn)飽和而工作不正常，因此，輸出電壓的有效值的突然增大，對(duì)低頻方波UPS的破壞是尤其大的，其尤其迫切需要解決這個(gè)問題。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法及裝置，以使UPS不容易出現(xiàn)損壞或不正常工作的情況。電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法，包括如下步驟 I)檢測(cè)輸出方波的當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的峰值電壓；2)根據(jù)該峰值電壓的大小，調(diào)節(jié)當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)的方波寬度，以使當(dāng)前半周的電壓有效值不超過設(shè)定輸出電壓。在更優(yōu)的方案中，還包括如下步驟設(shè)定多組當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的方波峰值電壓范圍與當(dāng)前半周的最大方波寬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的方波峰值電壓在上述某個(gè)峰值電壓范圍內(nèi)，則在當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)使方波寬度小于或等于對(duì)應(yīng)的最大方波寬度減去初始設(shè)定時(shí)間的差。在更優(yōu)的方案中，所述步驟I)包括如下步驟在當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)間點(diǎn)的方波瞬間電壓值，計(jì)算這些瞬間電壓值的平均值作為所述峰值電壓。在更優(yōu)的方案中，所述步驟I)包括如下步驟在當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)間點(diǎn)的方波瞬間電壓值；在這些瞬間電壓值中剔除某些與其余瞬間電壓值差值較大的瞬間電壓值后，計(jì)算余下的瞬間電壓值的平均值作為所述峰值電壓。在更優(yōu)的方案中，所述方波UPS是低頻方波UPS。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)還提供了電池模式下方波UPS輸出電壓控制裝置。電池模式下方波UPS輸出電壓控制裝置，包括檢測(cè)單元和控制單元，其中， 檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸出方波的當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的峰值電壓；控制單元用于根據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)到的峰值電壓的大小，調(diào)節(jié)當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)的方波寬度，以使當(dāng)前半周的電壓有效值不超過設(shè)定輸出電壓。在更優(yōu)的方案中，還包括存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)多組當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的方波峰值電壓范圍與當(dāng)前半周的最大方波寬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若檢測(cè)單元檢測(cè)到當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的峰值電壓在上述某個(gè)峰值電壓范圍內(nèi)，則在當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)所述控制單元使方波寬度小于或等于對(duì)應(yīng)的最大方波寬度減去初始設(shè)定時(shí)間的差。在更優(yōu)的方案中，所述檢測(cè)單元通過如下方式獲得所述峰值電壓在當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)間點(diǎn)的方波瞬間電壓值，計(jì)算這些瞬間電壓值的平均值作為所述峰值電壓。在更優(yōu)的方案中，在當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)設(shè)定個(gè)數(shù)的時(shí)間點(diǎn)的方波瞬間電壓值；在這些瞬間電壓值中剔除某些與其余瞬間電壓值差值較大的瞬間電壓值后，計(jì)算余下的瞬間電壓值的平均值作為所述峰值電壓。在更優(yōu)的方案中，所述方波UPS是低頻方波UPS。本專利技術(shù)的有益效果是不論是對(duì)高頻方波UPS還是低頻方波UPS來說，輸出電壓有效值均不會(huì)過大而對(duì)負(fù)載造成破壞；另外對(duì)于低頻方波UPS而言，其低頻變壓器不容易出現(xiàn)飽和，變壓器初級(jí)線圈(電池模式下的初級(jí)線圈)一側(cè)的MOSFET不容易因?yàn)檫^流而損壞。附圖說明圖1是典型的離線式方波UPS的電路原理圖；圖2是一種實(shí)施例的電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法的流程圖；圖3是一種實(shí)施例的電池模式下方波UPS輸出電壓控制裝置的原理框圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的離線式方波UPS的輸出電壓U以及UPS中的低頻變壓器初級(jí)線圈(電池模式下的初級(jí)線圈)一側(cè)的電流I的波形圖；圖5是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的方波UPS的輸出電壓U以及UPS中的低頻變壓器初級(jí)線圈(電池模式下的初級(jí)線圈)一側(cè)的電流I的波形圖；圖6是一種實(shí)施例的又一種電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法的流程圖。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖，對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示是典型的方波UPS的電路原理圖，其變壓器的兩端INV-L和INV-N輸出波形INV 0/P是方波，加載在負(fù)載的兩端0/P-L和0/Ρ-Ν上，I/P-L和I/P-N分別是市電的火線端和零線端。如圖2所示，一種實(shí)施例的電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法，包括檢測(cè)輸出方波的當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)(比如，半個(gè)周期的三分之一的時(shí)間段內(nèi))的峰值電壓；根據(jù)該峰值電壓的大小，調(diào)節(jié)當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)的方波寬度，以使當(dāng)前半周的電壓有效值不超過設(shè)定輸出電壓。這樣，在電池模式下，UPS的負(fù)載切換時(shí),輸出電壓 有效值不會(huì)過大，對(duì)高頻方波UPS或者低頻方波UPS的負(fù)載均不會(huì)造成損害，另外對(duì)于低頻方波UPS而言，也不會(huì)導(dǎo)致其變壓器進(jìn)入飽和狀態(tài)，同時(shí)也不會(huì)使得初級(jí)線圈(電池模式下的初級(jí)線圈)一側(cè)的電流I急劇升高而使MOSFET被破壞。如圖3所示，電池模式下方波UPS輸出電壓控制裝置的原理框圖，包括控制單元、存儲(chǔ)單元和檢測(cè)單元，檢測(cè)單元用于檢測(cè)輸出方波的當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的峰值電壓，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)多組當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的方波峰值電壓范圍與當(dāng)前半周的最大方波寬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，若檢測(cè)單元檢測(cè)到當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的方波峰值電壓在上述某個(gè)峰值電壓范圍內(nèi)，則在當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)所述控制單元使方波寬度小于或等于對(duì)應(yīng)的最大方波寬度減去初始設(shè)定時(shí)間的差。如圖4，現(xiàn)有的離線式方波UPS，其輸出電壓U (綠色波形所示)以及UPS變壓器的初級(jí)線圈一側(cè)的電流I (黃色波形所示)的波形圖，帶有APFC負(fù)載的UPS從市電模式轉(zhuǎn)換到電池模式的瞬間(其中，波形Ul表不電池模式下UPS輸出的市電電壓,波形U表不UPS輸出的方波電壓)，輸出電壓U突然大于前一半周的方波峰值，出現(xiàn)波峰Ua，導(dǎo)致變壓器進(jìn)入飽和狀態(tài)，其波峰也出現(xiàn)波形失真(不是方波形狀)，電流I也突然增大而出現(xiàn)波峰Ia，很容易讓變壓器的初級(jí)線圈的MOSFET損壞。而采用本專利技術(shù)的上述方案后，如圖5所示(其中，波形Ul表示UPS輸出的市電電壓，波形U表示UPS輸出的方波電壓)，雖然輸出電壓U也突然出現(xiàn)一個(gè)波峰Ub，但是由于采用了上述方案對(duì)該半個(gè)周期的方波的寬度進(jìn)行限制，使得UPS的變壓器并沒有進(jìn)入飽和狀態(tài)，因而電流I也并沒有出現(xiàn)如圖4所示的波峰，這樣，變壓器的初級(jí)線圈一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
電池模式下方波UPS輸出電壓控制方法，其特征是，包括如下步驟：1）檢測(cè)輸出方波的當(dāng)前半周的初始設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的峰值電壓；2）根據(jù)該峰值電壓的大小，調(diào)節(jié)當(dāng)前半周的余下時(shí)間段內(nèi)的方波寬度，以使當(dāng)前半周的電壓有效值不超過設(shè)定輸出電壓。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡武華，謝凱軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：聯(lián)正電子深圳有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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