UPS不间断电源毕业设计(1).doc排版后

[实用参考]UPS设计方案doc
一、UPS设计方案
1.UPS系统组成
UPS系统的基本功能是对客户所需的直流电池系统提供电源，确保受电系统的长期稳定运行。

UPS的组成主要有：变压器、AC/DC变换器、电池、控制器、控制器显示屏、电池阀及相关安全保护装置。

2.功能设计
（1）变压器。

变压器的作用是可以从电源供应点收集负载的电源，并将其转换为用于负载的电压。

（2）AC/DC变换器。

AC/DC变换器用于将交流电转换为直流电，以供负载使用。

（3）电池。

电池的作用是用于UPS的能量储备，以用于在主电源故障时供电。

（4）控制器。

UPS控制器的作用是根据负载的电压、电流以及异常情况来调节UPS系统的功率和电流，选择合适的电源模式，以保证主电源故障时负载的正常供电。

（5）控制器显示屏。

UPS控制器显示屏主要显示UPS系统的工作状态，以及UPS系统的参数，以便于检查系统的正常运行。

（6）电池阀。

电池阀是一种电磁控制装置，其作用是根据UPS系统的情况，实现电池组之间的电压的稳定，以确保电池组的有效使用。

（7）安全保护装置。

UPS系统的安全保护装置主要包括：负载断电器、超电压保护、过流保护等。

二、UPS工作方式
1.主电源工作（AC/DC工作）。

谢志超U P S不间断电源的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN毕业设计姓名：谢志超专业：机电一体化班级：机电1001班指导教师：史琳芸电子信息工程系印制二○一二年十一月宝鸡职业技术学院毕业设计任务书姓名：谢志超专业：机电一体化班级：机电1001班设计课题：UPS不间断电源的设计指导教师：史琳芸电子信息工程系印制二○一二年十月参考文献：1. 浣喜明电力电子技术高等教育出版社 2011.72. 谭恩鼎电工基础高等教育出版社 2000.93. 王廷才彭慧纯 Protel 99 SE EDA 技术及应用机械工艺出版社 2008.54. 李成章现代电源及电路图集电子工业出版社2001.75. 张乃国UPS供电系统应用手册电子工业出版社20036. 王其英何春华编着新型UPS工作原理与实用技术及选购指南20067. 张乃国电源技术中国电力出版社 19988. 陈汝全电子技术常用器件应用手册机械工业出版社1998教研室主任意见：系主管领导意见：任务下达日期2012年9月19日规定完成日期2012年11月19日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供电之间可实现不间断供电切换目录第一章概述 (1)1.1 UPS的发展历程 (1)1.2 UPS发展的前景 (1)第二章系统整体设计方案 (2)2.1 UPS电源不间断供电的原理 (2)2.2 UPS总结构框图 (3)第三章单元电路设计 (4)3.1 降压并滤波 (5)3.2 整流电路 (5)3.3 稳压电路给蓄电池充电 (6)3.4 逆变器及逆变电路 (6)3.5斩波电路信号的产生 (8)3.6 变压器变压并滤波输出 (9)3.7 UPS切换开关 (9)第四章总体电路图 (10)第五章结论 (11)第六章致谢 (12)第七章参考文献 (12)概述自从电子设备特别是计算机问世以来，电源问题一直是人们十分关心的问题。

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。

湖南工程学院UPS不间断电源课程设计课程设计课程名称电力电子技术课题名称在线式UPS设计专业班级学号姓名指导教师20XX年X月XX 日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在线式UPS设计专业班级电气工程学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期20XX年X月30日设计完成日期20XX年X月12 日3456说明书目录一、UPS总结构框图 (7)二、单元电路设计 (7)2.1降压并滤波 (8)2.2整流电路 (8)2.3稳压电路给蓄电池充电 (9)2.4、逆变器及逆变电路 (9)2.4.1逆变器采用正弦波PWM逆变器方式 (10)2.4.2 逆变电路 (11)2.5斩波电路信号的产生 (12)2.6变压器变压并滤波输出 (13)2.7 UPS切换开关 (14)三、课程设计总结及心得体会 (15)四、参考文献 (17)五、总体电路图 (18)六、课程设计评分表 (19)7一、UPS总结构框图：UPS结构图如下图所示，为在线式UPS的原理框图，其基本原理是，当市电正常时，从输入端输入220V电压，经过变压器将电压变小，在滤去杂波，整流成直流电压，经过斩波和稳压给蓄电池充电，以保证蓄电池充足的电量，再经过PWM逆变电路将直流变为交流，经过升压变压器变为所需要的电压，在用交流滤波滤去杂波。

一旦市电发生变化或者停电，就由蓄电池工作，代替整流器输出直流电，经逆变成恒压恒频的交流，因此供电不受市电停电的影响。

在线式UPS无论市电是否正常，其功率流程都是“市电—滤波一整流滤波(掉电时为电池)-逆变器-静态开关-输出”。

只有当逆变器发生故障或过负荷时,才通过静态转换开关切换到市电旁路，其功率流程是“市电-静态开关-输出”。

有的用户还备有柴油发电机，可以在市电停电5^-10秒之内投入到UPS电源的输入端，可以在长时间停电的情况下向用户提供高质量的正弦波电源。

UPS应包含交流滤波器，整流器，斩波器，稳压器，逆变器等等器件和线路。

UPS设计方案1. 简介UPS（不间断电源）是一种用于保护电子设备免受电网波动、停电和其他电源问题影响的装置。

本文档将详细介绍一个UPS设计方案，涵盖了UPS的基本原理、设计要点以及实施方案。

2. UPS的基本原理UPS的基本原理是通过将电能进行储存，以供在电网故障时维持电子设备的供电。

一般来说，UPS系统由三个主要组件组成：1.直流电源：直流电源主要是负责将交流电转换为直流电，并用于充电UPS内置的电池组。

2.逆变器：逆变器将直流电转换为交流电，以便为设备提供纯净的交流电源。

3.电池组：电池组在正常电源供应中充电，而在电网故障时提供电力。

3. UPS设计要点在设计UPS系统时，需考虑以下要点：3.1 容量和负载预测容量和负载预测是设计UPS系统中的关键因素。

首先，需要计算所需的总负载，然后选择合适的UPS容量。

一般来说，UPS容量应略大于总负载，以确保设备在需要时可以得到充足的电力供应。

3.2 电池备份时间电池备份时间是指UPS能够在电网故障时提供稳定电力的时间长度。

为确保连续供电，需要根据设备的需求和应用场景选择适当的备份时间。

3.3 整体效率UPS的整体效率是指在正常运行条件下输送给设备的功率与从电源输入的功率之间的比率。

为实现能源效率，应选择高效的UPS组件，并确保其正常运行。

3.4 转换时间转换时间是指UPS从电网故障时切换到电池备份模式所需的时间。

短转换时间对于保护设备免受电网波动的影响至关重要。

因此，在设计过程中，应选用具备快速转换能力的UPS系统。

3.5 可靠性和维护性可靠性和维护性是UPS系统设计中的重要考虑因素。

在选择UPS组件和系统拓扑结构时，应优先考虑那些已被广泛验证并具备良好可靠性和易于维护的组件。

4. UPS设计方案实施基于上述UPS设计要点，下面给出一个具体的UPS设计方案实施步骤：•步骤1：收集所需的负载和功率需求，并计算总负载。

•步骤2：选择UPS容量，确保其略大于总负载。

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。

1绪论1. 1 不间断电源（UPS）概述UPS，即不间断电源，是一种含有储能的装置（常用蓄电池储能），以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的电源设备，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他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将市电整流通过逆变器或直接稳压后供给负载使用，此时的UPS就是一台交流稳压器，同时还可向机内蓄电池充电。

随着信息技术的不断发展和计算机应用的日益普及，用电设备对供电的质量提出了越来越严格的要求。

一旦因为某种原因出现供电中断，就会造成整个系统停机，其后果远远严重于电子设备自身的故障。

此外，供电电源的扰动也是引发电子设备故障的重要原因。

供电电源出现干扰的起因有很多自然的因素，也有大型用电设备的启动和停机、继电器断开与吸合、车辆点火、工业火花和高频发射等原因。

以上这些干扰以传导和辐射的形式进入电源进而窜入电子设备，造成系统工作效率降低、计算数据丢失、逻辑功能混乱，严重时还会造成系统硬件损坏，使系统工作陷于瘫痪[16]。

因此，供电问题对于电力系统的影响很大，为了保证重要部门或者设备电力供应的连续性和可靠性，消除电网干扰对用电设备的影响，同时为了避免负载对电网产生干扰，出现了不间断供电电源系统UPS（Uninterruptible Power System）。

UPS的分类UPS根据新标准IEC（国际电工委员会）按其结构和运行原理分为以下三类[17]：在线式UPS电源的逆变器串联连接在交流输入与负载之间，电源通过逆变器连续向负载供电，其结构决定了其输出与市电输入无关。

这种UPS电源的供电方式如下：市电正常时，市电经过整流器之后由逆变器向负载供电；市电不正常时，由蓄电池经逆变器向负载供电，无转换时间。

它的输入、输出环节都是彼此独立控制的，因此对市电输入的适应能力很强，尤其是表现在对频率变化的适应能力上。

在线式UPS电源的输出是高质量的正弦波交流电源，频率和电压的稳定度、精度都很高。

不间断电源毕业设计不间断电源毕业设计近年来，随着电子设备的普及和依赖程度的提高，不间断电源（UPS）在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

无论是家庭、办公室还是工业领域，UPS都是确保电力供应稳定的关键设备。

因此，设计一款高效可靠的不间断电源系统成为了许多电子工程学生的毕业设计课题。

首先，我们需要了解不间断电源的基本原理和功能。

不间断电源是一种电力设备，可以在电网供电中断时提供稳定的电力输出。

它主要由电池组、逆变器和充电器组成。

当电网供电正常时，充电器会将电能转化为电池储存起来。

而当电网供电中断时，逆变器会将电池储存的直流电能转化为交流电能，以供给设备使用。

这样一来，不间断电源就能够保证设备在电网故障时继续运行，避免数据丢失和设备损坏。

在进行不间断电源毕业设计时，我们需要考虑以下几个关键因素。

首先是功率需求。

不同的设备对电力需求不同，因此我们需要根据实际情况确定所设计的不间断电源的功率输出。

其次是电池容量和充电时间。

电池容量决定了UPS能够提供多长时间的备用电力，而充电时间则决定了电池能够在电网供电恢复后重新充满的时间。

此外，还需要考虑逆变器的效率和稳定性，以确保UPS在工作时能够提供稳定的电力输出，并尽量减少能量损耗。

在设计不间断电源时，我们还可以考虑一些创新的功能和特性。

例如，可以添加智能监控系统，用于实时监测UPS的工作状态和电池容量，提醒用户及时更换电池或维修设备。

此外，还可以加入电池热管理系统，用于控制电池的温度，以延长电池的使用寿命。

另外，还可以考虑添加多个输出接口，以满足不同设备的需求，提高UPS的适用性。

在实际的不间断电源毕业设计中，我们可以选择使用现有的电源模块和控制芯片，以简化设计流程。

同时，我们还需要进行大量的实验和测试，以验证设计的可行性和稳定性。

此外，还需要进行成本分析，以确保设计的不间断电源既满足要求，又具有经济性。

总之，不间断电源毕业设计是一个既有挑战性又有实用性的课题。

一种不间断电源的设计方案在现代生活中，用电的需求越来越高，特别是对于一些重要的设备电力供应更是不能有任何差错。

为了避免因电力短缺或停电造成的损失，越来越多的企业和个人开始关注不间断电源（UPS）设备的重要性。

UPS的作用是为电力系统提供短时间的备用电力，以保证设备在断电的情况下依然可以正常运行。

本文将要介绍一种不间断电源的设计方案。

一、方案背景和目标公司A的服务器机房的UPS系统使用寿命已经过期，存在比较大的安全隐患。

原先的UPS系统只能为服务器提供短暂的备用电源，不能满足当今高功率设备使用的需求。

公司A因此考虑替换新的UPS系统，使得能够充分满足服务器工作要求，在断电时可为服务器提供稳定的电力支持，并且具有较长的电力存储时间。

二、方案实现1. 选择适合的UPS类型UPS可以分为三种，即线交互式式、在线式和双变量式。

其中，在线式UPS能够减少掉电的时间，而且可以提供更干净稳定的电力输出，所以在需要用电质量更高的设备使用时用在线式UPS更为合适。

与此同时，由于在线式UPS需要消耗额外的电力，所以设备所需电力的大小需与在线式UPS的功率要求匹配。

2. 引入纯铜变压器纯铜变压器的导电性能可以提高UPS的转换效率，使得UPS在导电时的丢电量减少。

并且，纯铜变压器方法的电阻对于制造和维修的成本比较低，这也是很多UPS厂商使用纯铜变压器的原因之一。

3. 增加低内阻的电池新的UPS系统采用低内阻的电池来提供电力储存和支持。

这样，UPS可以在掉电后继续提供电力供应，同时充电速度也会得到提升4. 安装UPS 系统在安装UPS的时候，第一步是先检查UPS与服务器之间的高能耗设备峰值需求。

然后选用合适的线路保护电器，并将UPS与低压变压器连接。

然后安装电池组并保证在电池组相应的位置上使用导线条路线。

最后，启动UPS。

三、方案优点1. 可以更好地满足高功耗设备的电力需求，防止服务器等设备因掉电停止运行，避免损失。

2. 在线式UPS比线交互式UPS更为稳定，并能够减少时间的掉电，使得UPS系统在断电时能够继续保持电力供应。