高壓直流UPS電源系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)在越來(lái)越多的信息數(shù)據(jù)化，使得通信服務(wù)器基站的數(shù)量及能源消耗在不斷增加。UPS電源作為通信基站的重要組成部分，其可靠性和效率是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的重點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)的通信基站UPS供電電源存在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電源效率低、可靠性差和成本高等問(wèn)題，世界各國(guó)提出了高壓直流UPS供電電源方案。本論文基于高壓直流UPS電源的效率和可靠性為重點(diǎn)展開研究。主要內(nèi)容包括:
　　1.電路方面，在總結(jié)了工頻UPS電源、高頻UPS電源和-48V直流通信電

2、源的電源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究采用了兩級(jí)結(jié)構(gòu)。前級(jí)為T型三電平整流電路，改善了輸入功率因數(shù)和輸入電流THD;后級(jí)為輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)型移相全橋電路，并引入了交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)，降低了開關(guān)管所需承受電壓電流應(yīng)力，減小了開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，并減小了輸出電流紋波。為了提高電源效率，降低開關(guān)管電壓尖峰，在后級(jí)電路中引入了尖峰吸收能量回饋電路，將開管過(guò)程中產(chǎn)生的尖峰電壓能量吸收并回饋至負(fù)載端。
　　2.控制方面，為了適應(yīng)通信基站的服務(wù)器切換情況，在傳統(tǒng)

3、雙閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，在前后兩級(jí)電路中都引入了負(fù)載電流前饋控制。當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)，給控制環(huán)路中的電流環(huán)基準(zhǔn)直接疊加一個(gè)超前的負(fù)載電流變動(dòng)量，消除了電源系統(tǒng)負(fù)載電流變化對(duì)電源系統(tǒng)直流輸出的影響，能使系統(tǒng)迅速響應(yīng)負(fù)載變化，提高電源系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。在能量回饋電路中使用了改進(jìn)型固定輸入電壓控制法，避免了在電源啟動(dòng)瞬間主功率能量流經(jīng)回饋電路，且在電源穩(wěn)定工作時(shí)回饋能量不會(huì)反向流動(dòng)。
　　3.在上述研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并研制了一臺(tái)功率為15kW的樣機(jī)，