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成绩□优□良□中□及格□不及格课程设计课程名称电力电子技术课程设计课题名称单相在线式UPS设计专业电气工程及其自动化班级电气学号姓名指导老师梁锦2016年7月8日电气信息学院课程设计任务书课题名称单相在线式UPS设计姓名专业电气工程班级学号指导老师梁锦课程设计时间2016年6月27日-2016年7月8日一、任务及要求要求设计一款UPS，自主选择设计方案，自取课题名称，画出电路，说明原理，给出仿真方法。
一款典型UPS：单相交流市电输入125—265V，频率50±10 Hz输出电压：220V±5%，输出频率：50±1%Hz电池类型：阀控式免维护密封铅酸蓄电池后备时间：半载>10分钟输出功率1KV A，功率因数>0.9IGBT逆变技术，SPWM技术，软开关技术，智能充电，雷击和浪涌保护二、进度安排第一周：星期一：课题内容介绍和下达设计任务；星期二：查找资料；星期三：思考设计方案；星期四：确定设计方案，画出草图，自取课题名称；星期五：电路设计，画图第二周：掌握电路原理，完善电路设计，确定课题名称，仿真，建仿真模型，分析仿真结果，打印出图纸，剪裁图纸，书写设计报告；星期五：答辩及资料整理三、参考资料1．王兆安．电力电子技术（第5版）．机械工业出版社，20102．钱希森．小型UPS原理及应用．科学出版社，20003．陈汝全．电子技术常用器件应用手册．机械工业出版社，19984．李成章．中小型UPS不间断电源及直流稳压电源．电子工业出版社，1990目录第1章总体方案设计 (1)1.1设计思路 (1)1.2设计框图 (1)第2章 MATLAB软件仿真分析 (2)2.1 主电路图绘制 (2)2.2 电路仿真结果分析 (2)第3章UPS主电路设计 (4)3.1降压并滤波 (4)3.2整流电路和斩波电路 (4)3.3稳压电路给蓄电池充电 (5)3.4逆变电路 (5)3.5变压器变压并滤波输出 (6)3.6 UPS切换开关 (7)第4章总结 (7)附录A参考文献 (8)附录B总电路图 (8)附录C评分表 (9)第1章总体方案设计1.1设计思路UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类：后备式UPS是我们最常用的，它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域；在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。
2012 ~ 2013 学年第 2 学期《电力电子实训》课程设计报告题目：UPS不间断电源专业：自动化班级：自动化（2）姓名：唐青荣赵怀润指导教师：***电气工程系2011年5月12日1、任务书摘要UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。
主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。
电力电子技术的应用范围已经深入到我们呢的日常生活中去了，其中UPS 不间断电源就是其中的重要应用范围。
此次电力电子课程设计中，对UPS电源的设计就是本次设计的主要内容。
随着UPS的广泛使用，在现代社会中的重要性越来越强，使用范围越来越广，目前，UPS在电力电子产品中已占市场相当大的份额，所以这次课程设计对我来说具有非常的实际意义，能从中让我学习许多先进的知识和理论，将所学的知识进行升华，这将有利于我今后的工作。
关键词：储能逆变器不间断电源稳压器向负载供电AbstractUPS (Uninterruptible Power System), namely the uninterruptible power supply, is a kind of energy storage device, uninterruptible power supply voltage and frequency of the main part of the inverter. Mainly used for power supply to a single computer, computer network system or other power electronic equipment to provide uninterrupted. When the power input is normal, UPS city electricity voltage supply to load, the UPS is an AC voltage regulator, at the same time it also to the machine battery charging; when the power outage (outage), UPS will immediately built-in battery power, continue to supply 220V alternating current to the load by the method of inverse transformation, the load to maintain the normal work and protect the load of soft, hardware damage. UPS devices are often large and the voltage is too low to provide protection for all voltageApplication of power electronic technology has penetrated into our daily life in London, where UPS uninterruptible power supply is one of the important applications. Power electronics course this design, design of UPS power is the design of the main content. With the wide use of UPS, in the modern society is becoming more and more strong, used, currently, UPS has accounted for a large share of the market in electric and electronic products, so the curriculum design has practice meaning to me, let me learn a lot from the advanced knowledge and theories, to learn the knowledge of sublimation, which will be helpful for our future work.Keywords: energy storage inverter uninterruptible power supply voltage to the load power supply插图清单图2-1 静态UPS典型框体............................................................................. 错误!未定义书签。
ups课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解UPS（不间断电源）的基本原理，掌握其工作流程及组成部分。
2. 学生能描述UPS在生活中的应用及其重要性，了解不同类型的UPS特点。
3. 学生掌握UPS相关的基础电路知识，并能运用所学知识分析简单电路问题。
技能目标：1. 学生能够操作模拟UPS电路，进行简单的故障排查与维护。
2. 学生通过小组合作，设计并搭建一个简单的UPS模型，提升实践操作能力。
3. 学生能够利用所学知识，对实际生活中的UPS应用场景进行问题分析，提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力设备的好奇心和探索精神，激发学习兴趣。
2. 学生通过学习UPS相关知识，认识到科技对社会生活的重要性，增强社会责任感。
3. 学生在小组合作中培养团队协作精神，学会相互尊重、倾听、沟通。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：学生为初中年级学生，具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢探究。
教学要求：结合学生特点，教师应采用启发式、探究式教学方法，引导学生主动参与课堂，注重培养学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予每个学生充分的关注和指导。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并在后续的教学设计和评估中，持续关注学生的学习成果。
二、教学内容1. UPS基本原理及其工作流程：介绍UPS的核心组成部分，包括整流器、电池、逆变器等，阐述其工作原理及转换过程。
2. UPS的类型与应用：分析不同类型的UPS特点，如后备式、在线互动式、在线式等，并探讨其在生活中的应用场景。
3. 基础电路知识：回顾与UPS相关的电路知识，如电路元件、电路图识别等，为后续实践操作打下基础。
4. UPS的故障排查与维护：学习如何对UPS进行简单的故障排查，了解维护保养方法，提高实际操作能力。
5. UPS模型设计与搭建：分组进行UPS模型的设计与搭建，让学生在实践中掌握UPS的组成与工作原理。
ups供电系统课课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握UPS供电系统的基本原理、组成结构、工作方式及其在电力保障中的重要作用。
通过本课程的学习，学生能说出UPS供电系统的各个组成部分，理解其工作原理，掌握UPS的选择和应用方法，提高电力保障意识。
1.了解UPS供电系统的定义、分类和性能指标。
2.掌握UPS供电系统的主要组成部分及其作用。
3.理解UPS的工作原理和运行机制。
4.知道UPS在电力保障中的应用和选择方法。
5.能够分析UPS供电系统的工作状态和性能。
6.能够进行UPS的选型和配置。
7.能够进行UPS供电系统的调试和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电力保障工作的重视和责任感。
2.培养学生对UPS供电系统的兴趣，激发其进一步学习和研究的热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括UPS供电系统的原理、组成、工作方式及其在电力保障中的应用。
具体包括以下几个方面：1.UPS供电系统的定义、分类和性能指标。
2.UPS供电系统的主要组成部分（如电池、逆变器、控制器等）及其作用。
3.UPS的工作原理和运行机制。
4.UPS在电力保障中的应用和选择方法。
5.UPS供电系统的调试和维护方法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解UPS供电系统的原理、组成、工作方式等基本知识。
2.讨论法：用于探讨UPS的选择和应用方法，提高学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解UPS供电系统的工作原理和应用。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作UPS供电系统，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威、实用的UPS供电系统教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识面。
摘要随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，国民经济、国防军工、政府部门的各个领域要保障计算机信息网络系统的安全、可靠运行，就离不开UPS不间断电源，这已成为信息业界乃至各行各业的共识.根据UPS不间断供电的原理，本文以提高UPS的可靠性为基本点，从UPS 电源装置的结构和形式来考虑其设计方案.整个UPS主电源装置由整流/充电器、逆变器、静态旁路、维修旁路等部分组成.整流/充电器(包括蓄电池)为UPS提供在线工作的能量输入；逆变器为UPS提供在线工作的高质量的稳压稳频的交流电输出;静态旁路为UPS在整流/充电器或者逆变器故障情况下提供旁路工作电源，逆变器供电和静态旁路供电之间可实现不间断供电切换;维修旁路为UPS定期检修或故障维修时提供旁路电源。
基于电源技术的高频化、模块化、数字化、绿色化的发展方向,本文结合现代电力电子技术以及信息处理技术的最新发展，利用微机作为控制核心，研究和开发大功率(10kVA以上)在线式智能UPS不间断电源。
关键词：不间断电源微机控制电力电子技术智能化ABSTRACTWith the development of the computer technology，the network technology，communication technology，in all the fields of the national economy，national defense and war industry，government ministries, they must depend on UPS (Uninterruptible Power System）By the principle of UPS, this paper considers the design scheme from its structure and format for increasing its reliability。
湖南工程学院课程设计任务书课程名称电力电子技术题目电脑在线式UPS设计专业班级学生姓名学号指导老师梁锦审批谢卫才任务书下达日期2012 年5月23日设计完成日期2012 年6 月6 日一、UPS电源性能特点简单介绍UPS电源系统主要分两大部分，主机和储能电池。
额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。
UPS电源系统按使用要求功率余量不大，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。
但工作性质决定了UPS电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载，即使是在基本满载状态下工作，都会造成主机出故障，严重时将损坏变换器。
特点：1.无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响。
2.由于其工作方式是先对电池充电，然后再由逆变器将电池的电能逆变变成交流，因此在电能的转化过程中有一部分电能将被损失掉。
3.UPS输入电压范围指保证UPS不转入电池逆变供电的市电电压范围。
在此电压范围内，逆变器（负载）电流由市电提供，而不是电池提供。
4.UPS频率输入范围 UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的频率范围。
二、UPS 系统结构框图UPS的结构原理如图1所示。
UPS是指当交流输入电源（习惯称市电）发生异常或断电时，还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响的装置。
UPS基本工作原理：当市电正常时，由市电供电，同时市电通过整流器整流为直流，给蓄电池充电，可保证蓄电池的电量充足。
一旦市电异常乃至停电，即由蓄电池自动代替整流器向逆变器供电，蓄电池的直流电经逆变器变换为恒频恒压交流电继续向负载供电，因此从负载侧看，供电不受市电停电的影响。
UPS电源由交流输入滤波电路及整流电路、蓄电池充电回路、PWM 逆变电路、控制电路等组成。
单相在线式不间断电源的设计方案单相在线式不间断电源（UPS）是一种常见的电源设备，它可以为电子设备提供稳定的电力供应，在电网供电中断或电压波动时起到保护作用。
本文将从设计方案的角度出发，介绍单相在线式不间断电源的工作原理、主要构成和设计要点。
一、工作原理单相在线式不间断电源采用了双变换器拓扑结构，主要由输入变压器、整流器、逆变器和电池组等组成。
其工作原理如下：1. 当电网供电正常时，输入变压器将电网电压调整为适合整流器的电压，并将电能传输给整流器。
整流器将交流电转换为直流电，并通过电池组为逆变器提供直流电源。
2. 逆变器将直流电转换为交流电，并通过输出变压器将电能传输给负载设备。
3. 同时，逆变器还会将一部分电能通过电池组充电，以备电网断电时使用。
二、主要构成1. 输入变压器：将电网电压变换为适合整流器的电压。
2. 整流器：将交流电转换为直流电，并为逆变器提供直流电源。
3. 逆变器：将直流电转换为交流电，并为负载设备提供稳定的电力供应。
4. 输出变压器：将逆变器输出的电能变换为适合负载设备的电压。
5. 电池组：为逆变器提供直流电源，并在电网断电时为负载设备提供持续的电力供应。
三、设计要点1. 输出功率容量选择：根据负载设备的功率需求确定UPS的输出功率容量，以确保UPS能够稳定供电。
2. 电池容量选择：根据负载设备的工作时间要求和电网恢复时间确定电池容量，以保证UPS在电网断电时能够持续供电。
3. 逆变器输出电压稳定性：逆变器输出电压的稳定性对负载设备的正常工作至关重要，设计时要考虑逆变器的控制策略和电路设计，以保证输出电压的稳定性。
4. 整流器效率和功率因数：整流器的效率和功率因数直接影响UPS 的能耗和对电网的影响，设计时要选择高效率和高功率因数的整流器，以减少能耗和对电网的污染。
5. 保护功能设计：UPS在工作过程中需要具备过载保护、短路保护、过压保护、欠压保护等功能，设计时要考虑这些保护功能的实现方式和逻辑。
