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单相在线高频BH10S-X /1KVA标机(内置7AH*2/3节)UPS电源
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DCDC电源芯片内部的单元模块结构图及作业原理

分类:模块电源

3020.00
2022-06-23 14:19:36
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商品描述

单相MCU控制高频在线式UPS


  DC/DC电源指直流转化为直流的电源,从这个界说上看,LDO(低压差线性稳压器)芯片也应该归于DC/DC电源,但一般只将直流变换到直流,且这种转化是经过开关办法完成的电源称为DC/DC电源。

  要了解DC/DC的作业原理,首要得了解一个规律和开关电源的三种根本拓扑(不要认为开关电源的根本拓扑很难,你持续往下看)。

  一个功率变换器,当输入、负载和操控均为固定值时的作业状况,在开关电源中,被称为稳态。稳态下,功率变换器中的电感满意电感电压伏秒平衡规律:关于已作业在稳态的DC/DC功率变换器,有源开关导通时加在滤波电感上的正向伏秒必定等于有源开关截止时加在该电感上的反向伏秒。

  电感的根本方程为:V(t)=L*dI(t)/dt,即电感两头的电压等于电感感值乘以经过电感的电流随时刻的改变率。

  依据上述方程,可得dI(t)=1/LV(t)dt,关于稳态的一个功率变换器,其应确保在一个周期内电感中的能量充放持平,反映在V-t图中即表明在一个周期内其面积之和为0,所以得出电感电压伏秒平衡规律。此处可参阅:DC/DC电源详解第8页(假如此处还无法了解,可先阅览下面开关电源三种根本拓扑的作业原理)。

  3、电容的根本方程为:I(t)=dV(t)/(C*dt),当一电流流经电容时,电容两头电压逐步添加,而且电容量越大电压添加越慢;

  当PWM驱动MOS管Q1导通时,疏忽MOS管的导通压降,此刻电感两头电压坚持不变为Vin-Vo,依据电感的根本方程:V(t)=L*dI(t)/dt,电感电流将呈线性上升,此刻电感正向伏秒为:V*Ton=(Vin-Vo)*Ton。

  当PWM驱动MOS管Q1到时,电感电流经过续流二极管D1构成回路(疏忽二极管压降)且电感电流不发生骤变,相同电感两头电压也坚持不变为Vo,方向与(Vin-Vo)相反,电感电流呈线性下降,此刻电感反向伏秒为:V*Toff=Vo*(Ts-Ton),Ts为PWM波形周期。

  BUCK-BOOST电路剖析办法和上面两种类型的根本拓扑剖析办法相同,当MOS管导通时,电感的正向伏秒为:Vin*Ton;当MOS管截止时,电感的反向伏秒为:-Vo*(Ts-Ton)。

  1、DC/DC电源芯片首要是经过反应电压与内部基准电压的的比较,然后调理MOS管的驱动波形的占空比,来确保输出电压的安稳。

  因为二极管导通时多少会存在管压降,因而续流二极管所耗费的功率将会成为DC/DC电源首要功耗,然后严峻约束了DC/DC电源芯片功率的进步。为处理该问题,以导通电阻极小的MOS管替代续流二极管,然后经过操控器一起操控开关管和同步整流管,要确保两个MOS管不能一起导通,担任将会发生短路。

  DC/DC电源归于斩波类型,即依照必定的调制办法,不断地导通和关断高速开关,经过操控开关通断的占空比,能够完成直流电源电平的转化。DC/DC电源的调制办法有三种:PWM办法、PFM办法、PWM与PFM的混合办法。

  PWM选用安稳的开关频率,经过调理脉冲宽度(占空比)的办法来完成安稳电源电压的输出。在PWM调制办法下,开关频率安稳,即不存在长时刻被关断的状况。

  PFM经过调理开关频率以完成安稳的电源电压的输出。PFM作业时,在输出电压超越上阈值电压后,其输出将关断,直到输出电压跌落到低于下阈值电压时,才重新开始作业。

  接下来咱们来看看DC/DC电源芯片内部的单元模块,而且给我们看看根本拓扑与电源芯片的联络,先来看一个图。

  1、差错扩大器:差错扩大器的效果便是将反应电压(FB引脚电压)与基准电压的差值进行扩大,然后再用该信号去操控PWM输出信号的占空比。

  3、限流维护:假如电流比较器的电阻上的电流过大,输出就会下降,直到超越下限阈值,电源芯片就会呈现打嗝现象。这个形式能够在输出发生短路的状况下很好地维护芯片,维护稳压管,一旦过流现象消除,打嗝也会消除。

  1.设置输出电压:先挑选适宜的R2,R2过小会导致静态电流过大,然后导致加大损耗;R2太大会导致静态电流过小,而导致FB引脚的反应电压对噪声灵敏,一般在datasheet中有推荐值规模参阅。选定R2,依据输出电压核算R1的值,R1=((Vout-Vref)/Vref)*R2。

  2.电感:电感的挑选要满意直到输出最小规则电流时,电感电流也坚持接连。在电感选取过程中需求归纳考虑输出电流、纹波、体积等多个要素。较大的电感将导致较小的纹波电流,然后导致较低的纹波电压,可是电感越大,将具有更大的物理占用面积,更高的串联电阻和更低的饱和电流。一般在芯片的datasheet中会有相应的核算公式。

  电容等效电阻发生的纹波:与ESR和流过电容电流成正比,该电流纹波首要是和开关管的开关频率有关,根本为开关频率的N次谐波,为了削减纹波,让ESR尽量小。

产品特性指标
产品型号 BH10S/BH10L BH20S/BH20L BH30S/BH30L BH60S/BH60L BH100S/BH100L
产品容量 1KVA/0.8KW 2KVA/1.6KW 3KVA/2.4KW 6KVA/4.8KW 10KVA/8KW
整机特性参数
整机体制 双转换高频在线式
整机结构
采用塔式和机架式结构设计
整机满载效率AC-AC >90%
噪音(距离前面2米) <50dB
工作温度 0~40℃
储存温度
-15~60℃(不含电池)
湿度
<95%无冷凝
安全标准
GB/T14715
电磁兼容标准 EN50091-1/2
保护功能
过载、短路、过温、市电过高/过低、电池过高/过低
直流启动功能
具备
配接发电机功能
具备
手动旁路
选件
显示 LCD:市电下UPS运行状态、逆变状态、旁路状态、电池状态、电池量、负载量、故障信息等
声光报警
自动
静音
自动
输入特性参数
输入电压范围
100%负载:180~300Vac,50%负载:110~300Vac
175~280Vac
输入频率范围 50/60Hz(自适应)
输入功率因PF
0.99
总谐波失真(THDI) <5%
输出特性参数
输出电压 220Vac
输出功率因数 0.8
输出电压稳定度
220Vac±1%(静态负载);220Vac±2%(50-0%负载跃变);220Vac±5%(100-0%负载跃变)
输出频率(市电)
46Hz≤输入频率≤54Hz时,输出和输入保持一致;输入频率小于46Hz或大于54Hz时输出频率锁定在50Hz
输出频率(电池) 50Hz±0.2%
输出波形
纯正弦波
失真度
<1%(线性满负载),<3%(非线性负载)
过载
>125%过载运行时间大于30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
>120%过载运行时间30秒;
>150%过载运行立即转旁路关机
峰值因数 3:1
逆变效率 >90%
短路
电路自动保护,输出为零
输出异常
逆变器输出自动闭锁保护
噪声抑制
EMI/RFI滤波器
电池过低
关机保护
动态响应
满载3%,稳定时间为20毫秒
自动重新启动
具备
软件设定开/关机
具备
旁路特性参数
静态旁路转换时间 0ms
静态旁路输入范围 80Vac±5%~285Vac±5%
旁路逆变转换时间 2ms
电池特性参数
电池类型
密封铅酸免维护电池
标配电池额定电压、节数 12V/7Ah×2/3节
12V/7Ah×4/6节 12V/7Ah×6/8节 12V/7Ah×16节 12V/7Ah×16节
标配电池额定备用时间 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min 5-15min
长延时电池额定电压 36Vdc 72Vdc 96Vdc 192Vdc 192Vdc
标配充电电流
1A 1A 1A 1A 1A
长延时充电电流
4A 4A 4A 4A 4A
接口特性参数
通讯接口 RS232标配;/SNMP/RS485/干接点(选件)
监控软件 具有各种操作系统下的监控管理,市电及电池状态、市电故障、电池电压低、遥控关机、控制菜单
物理参数
标机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220
465×190×345 465×190×345 500×240×620 500×240×620
净重量Kg
10.5/12 22.5/25 27.5/29.5 60 57
长机尺寸mm(深×宽×高)
405×145×220 465×190×345 465×190×345 500×240×460 500×240×460
净重量Kg 6.5 12 12.5 18 20
注:参数若有改动,恕不另行通知。
☆:标记颜色字体为此型号参数。