广州山特UPS电源的闭环实验结果及分析-诚建UPS电源中心

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完成软件编写调试，山特UPS电源厂家利用600μF，15kV高压脉冲电容进行闭环控制充电的实验，设定Uo=7kV，功率1.2kW。对比可知，恒频时7kV充电时间22s，闭环后充电时间为17s，充电速度明显变快。Uo波形前一阶段斜率基本不变，为恒流充电。

根据实验数据记录得闭环后Uo、广东山特UPS电源的充电电流Io和输出功率Po曲线，Po最大1.2kW，在达到1.2kW前Io基本恒定，充电到接近7kV时Io改为小电流，Po下降。实验效果理想。

广东山特UPS电源采用闭环控制后，可实现1.2kW恒功率输出，原设计的3kW电源系统主电路参数均可减小，从而减小变压器、滤波元件、开关管等体积和重量，在设计其他电源时可减小电路功率等级，对电源小型化和减轻重量减少山特UPS电源维修几率有重要意义。

需注意的是，广州山特UPS电源的闭环控制调节开关频率时，开关频率有一个限制范围，需保证满足IGBT的软开关。通过观察恒频控制时各个充电阶段的谐振周期，判断出谐振周期的变化范围，根据此变化范围来确定开关周期的变化范围，使开关周期大于2倍谐振周期，实现软开关。

通过实现发现，广州山特UPS电源恒频控制时充电后期谐振周期缩小到35μs，谐振正半周时间变化较小（分布电容较小），故末期开关周期必须大于70μs，导通时间大于25μs，取开关周期最小为72μs，导通时间最小为26μs（导通时间不变），威图UPS电源在PI控制过程中需要满足此限制，故系统需要既调节开关频率，又调节占空比。开关周期的最大限制可在满足应用的条件下选择合适的值。

采用闭环控制后充电到6kV时的iL和Uo，由图中iL波形可见充电到6kV时，谐振电流仍为断续，谐振正半周大概25μs，满足软开关。

山特UPS电源厂家实际的LC串联谐振电容充电电源都是LCC串并联谐振电路的性能，提高充电速度及电源利用率，降低电源功率等级，减小电源的体积和重量，适合限制功率，要求小型化的场合。

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