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建立UPS逆变器模型模拟瞬间动态响应特性 一个典型的UPS控制环路如图1所示。其中包含三个控制环路。最主要的环路是瞬时电压控制环路，其次是直流电压前馈补偿环路，第三个是自动零点校正环路。各个环路的功能如下: (1)瞬时电压控制环路 输人交流电压经直流转换器变换为直流电压(DCBUS)后，再经逆变器输出到隔离变压器，最终经LC滤波后输出电压给负载。输出电压的反馈是利用一个小的电压感测变压器将输出电压反馈至补偿器。补偿器输出的信号经脉冲宽度调制器以高频(约2OkHz)的三角波调变为PWM波后再送给驱动器，驱动全桥逆变器将直流电压(DC一BUS电压)转换为交流电压提供给负载。
(2)直流电压前馈补偿环路
如图1中点划线围成的方块所示，主要用来补偿输出电压的稳态误差。此环路有助于对加载后的输出有效值电压进行补偿。
(3)自动零点校正环路 如图2虚线围成的方块所示，此环路的主要目的是利用分流器检测出流经变压器原边的电流反馈后对零点加以校正，以避免变压器因存在直流分量而饱和 2.UPS逆变器PSPICE仿真模型。 本文主要叙述建立上述UPS瞬时电压控制环路的PSPICE仿真模型。现将瞬时电压控制环路节选出来，kV中性点；弧光接地过电压；消弧线圈；自动跟踪补偿装置1工程概况1.1概述中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司是我国西部地区集炼油和石油化工为一体的大型国有企业，由于油品质量升级、化工园区扩能和机械加工等项目的增设，新增负荷40.4MW，用电高峰总负荷将达到188MW，现中1变电所将难以满足新增负荷的供电要求，需将中2变电所由35kV升压为110kV， 广州销毁公司可见，输出电压由输入电压的基波和高次谐波所组成。当开关频率足够高时，只要引入较小尺寸的输入、输出滤波器，即可将输入电流、输出电压中的谐波完全消除，同时不改变系统的功率因数。此时，输出电压为：因此，可通过调整占空比，实现对输出电压的调节。 ，并将驱动线路、逆变器、隔离变压器三者以占空比控制的变压器模型取代，因为可将驱动线路、逆变器、隔离变压器三者的作用视为是一个隔离变压器的功能。但是，其电压转换的比例是要依据驱动器及逆变器的占空比大小而有所调整。并且，脉冲宽度调制器也用PWM调制器模型取代。最终的PSPICE模型如图2所示。后续将对占空比控制的变压器模型及PWM调制器模型另做详细介绍。除了占空比控制的变压器模型及PWM调制器模型外，其余的线路并没有改变。而图中虽有直流电压前馈补偿环路，但并不列人PSPICE仿真模型中，仅作示意而已。 3.占空比控制的变压器仿真模型。 图3是占空比控制变压器的PSPICE仿真模型。其基本模型和变压器的模型差不多，是二次侧电压叭除了是原来变压器电压U1mes;n以变压器一二次侧匝数比)外必须冉乘以占空比D才是真正的二次侧电压。原因是逆变器是全桥架构的直流转换器，而金桥架构的百流转换器是降压型(BUCK)开关电源电路的衍生电路。而 BUCK开关电源的输出电压即输人电压乘以占空L饱。驱动线路是将控制信号放大，并没有转换损失，因此其数学模型可视为I。图3中，几代表开关频率的周朔，而几代表在该周朔中导通的时间。因此，占空比D=Ton/Ts。占空比控制的变压器模型如图4所示。 PWM调制器的模型 输人电压为叭，输出电压为D的函数，其中D=Ton/Tso。 仿真验证 有了上述的PWM调制器PSPICE模拟电路，UPS 的冲击也最大。同时由于UPS存在输出阻抗，加载后输出电压的下降代表输出阻抗的负载效应，在峰值加入100负载所产生的负载效应也是最大的，并且由仿真与实际测试的瞬间暂态波形比较来看，二者的相似度几乎一样。足见所建立的模型能够准确地模拟出UPS的输出阻抗及其暂态响应，这一点是一般在建立仿真模型时较难做到的地方，互补控制方式互补控制方式是指在一个开关周期内，斩波开关和续流开关必须有且只能有一个导通，要求驱动信号严格准确。由于电力电子器件开通和关断都需要一定时间，如果不加处理，就会在过渡阶段导致开关直通。因此，实际应用时必须在两个控制信号之间添加控制死区，即在过渡期间时需要两类开关同时关断。但由于死区的存在，容易使感性电路产生大的瞬时电压冲击，需要增加一定功率的缓冲电路。这不仅会使波形畸变、效率降低，而且如何设计缓冲电路也是难点 佛山销毁公司，也验证了PSPICE模型具有很高的准确性。此模型恰好可以弥补由MATLAB建立的仿真模型及频域分析数学模型的不足。 结束语 本文以UPS为实体，广州销毁公司，试图建立UPS逆变器的PSPICE模型来模拟UPS的瞬间动态响应特性，经过所建立的模型电路及实际输出电压及电流的测试比较，可以确认所建立的PSPICE模型是很准确的。这将有助于电路设计人员对UPS电路稳定性的分析。
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