山特UPS 1-3K架构说明正式版

1053NN架构说明

目 录

一、 产品规格 ··············· 二、 整机方框图 三、 整机架构说明 四、 线路说明

?DC→DC升压电路（DC→DC BOOST CIRCUIT） ?半桥逆变电路（HALF BRIDGE INVERTE CIRCUIT） ?充电器工作原理（CHARGER PRINCIPLE） ?充电板部分（CHARGER BOARD UNIT） ?信号侦测部分（SIGNAL SENSE UNIT） ?CPU控制功能(CPU CONTROL FUNCTION)

* 故障灯号及其意义

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一、 1053/1053S(Ⅲ) 产品规格

容量 最大负载容量 输入参数 市电模式开机范围 输入市电电压范围 输入市电频率范围 输出参数 输出电压 输出频率范围 220±2%Vac正弦波 1、与市电同步 （市电模式输入频率46Hz～54Hz） 2、50±0.2Hz （市电模式输入频率40Hz～46Hz或 54Hz～60Hz， 电池模式） -30% 140Vac～160Vac -50% 120Vac～140Vac 1、108%～150% 30秒后转旁路且过载Fault 2、>150% 200毫秒后转旁路且过载Fault >减载运行负载量后立即转电池模式 1、112%～150% 30秒后过载Fault 2、>150% 200毫秒过载Fault 3x 12V x 7.0AH (标机) >6分钟（标机、满载） <5小时（标机充至90%容量） 1.0A（标机）、 8.0A（长效机） 0mS < 4mS 122Vac～300Vac 118Vac～300Vac（随负载量变化） 40Hz～60Hz（可通过软件调节） 1000VA/700W 过载能力 市电模式减载运行 市电模式 （160Vac

Bypass旁 路I/P输入市电Input Filter输 入 滤 波O/P输出电压AC/DC Boost交 流 / 直 流 升压DC/AC InverterDC/AC 逆 变O/P Filter输 出 滤 波 器Charger充 电 器DC/DC Boost直 流 / 直 流Battery电 池

Fig.1整机方框图

三、 整机架构说明

Fig.2 整机架构图

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1053NN架构说明

工作原理

1、 电池模式

1)、不开机。UPS不工作。

2)、开机。CPU拉低3525OFF信号，DC to DC斩波部分电路的控制芯

片3525开始工作，产生推挽式电路中开关管Q4、Q6和Q10、Q11的驱动信号。通过推挽式电路，把电池电压斩波成BUS电压。BUS电压的反馈信号送给CPU，再由CPU发出BUS电压调节信号来实现BUS电压的软启动。当BUS电压逐渐上升并稳定在385Vdc左右后，BUS电压软启动结束。接着开始逆变电压软启动，CPU发出PWM.SINE信号，经过控制板上的滤波电路形成正弦波，同时逆变电压的反馈和逆变电流反馈会进行补偿，得到标准正弦波。CPU还发出CLOCK信号，经积分电路后形成三角波，与标准正弦波进行脉宽调制，产生INV IGBT Q12、Q13的驱动信号。逆变电压逐渐上升到220Vac并稳定，逆变电压软启动结束。O/P RELAY跳到逆变端，UPS有输出。

2、 市电模式

1)、有正常市电输入后未开机。充电部分开始工作，并给工作电源部分

控制芯片UC3845（U601）提供电源。工作电源产生后，CPU根据对旁路的软件设置做如下操作：

A、 无旁路。CPU关掉AC to DC整流升压部分、DC to DC斩波部

分、DC to AC逆变部分，UPS无输出。

B、 有旁路。CPU拉低3525OFF信号，从而打开DC to DC斩波部

分电路，实现BUS电压的软启动。当BUS电压上升到约385Vdc时，关掉DC to DC斩波部分电路，且打开I/P RLY，但PFC IGBT处于关断状态，市电经半波整流后，通过L、C滤波形成?BUS电压。因L在低频下可看作短路，故若输入市电为220Vac，BUS电压会稳定在220??2 =311Vdc。虽然逆变部分仍未工作，但O/P RLY倒向旁路侧，UPS有输出。

2)、开机后，有无旁路的开机时序也不一样。

A、 无旁路。开机后CPU就打开旁路输出，其余开机时序与电池

模式相同。在开机过程完成后，打开I/P RELAY和AC to DC整流升压部分电路，并且关掉DC to DC斩波部分电路，UPS就工作在市电模式。 B、 有旁路。CPU也先拉低3525OFF信号来打开DC to DC斩波部

分电路，实现BUS电压的软启动。当BUS电压上升到约385Vdc时，打开I/P RELAY和AC to DC整流升压部分电路，再关掉DC to DC斩波部分电路，两部分电路会同时工作一小段时间。BUS电压软启动结束后开始逆变电压软启动。O/P RELAY由BYPASS跳至INV输出。

3、市电模式和电池模式的相互转换

1)、市电模式→电池模式。当市电中断或异常时，CPU关掉I/P RELAY

和AC to DC整流升压部分，同时打开3525控制的直流升压部分，UPS工作在电池模式。

2)、电池模式→市电模式。当市电恢复正常后，CPU先打开I/P RELAY

和AC to DC整流升压部分，过一段时间后关掉3525，UPS转到市电模式。

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四、 线路说明

1、 充电器工作原理

Fig.3 充电器原理图

注：1053（Ⅲ）的功率板上有一充电器，长效机另带一充电板，两者的工作原理一样，只是参数不同，故而可提供的充电电流也不同。在此以功率板上的充电器为例。

1)、工作原理

该电路为一典型的有多个输出端的隔离返驰式转换器。Fig3只给出主要回路及波形。

A、隔离返驰式转换器的基本电路模型：

Fig4 隔离返弛式转换器基本电路及波形

工作原理： 当Q1导通时，变压器的初级绕组渐渐会有电流流过，并将能量储存其中，

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