UPS不间断电源逆变电路方波输出

单相逆变器功率级电路有单相推挽逆变电路、单相半桥逆变电路、单相全桥逆变电路等。

单相推挽式逆变器是由直流电源E、输出变压器T和晶体管Q1、Q2组成，其电路如图7-4(a)所示。图中E是整流器或蓄电池输出电压。设N1=N2=N3。单相推挽式逆变电路根据输出波形可分为方波输出、正弦脉宽波输出两种类型的工频UPS电源厂家。

在线互动式UPS电源也被称为3端口式UPS电源，使用的是工频变压器。 蓄电池供电，因此能实现输出电压的不间断，同样在由市电供电到电池供电的切换过程中也能做到没有转换时间。在线互动式UPS电源的电路实现简单，没有单独的充电器，带来的是生产成本的降低和可靠性的提高。

UPS不间断电源逆变电路方波输出

设晶体管Q1、Q2的基极b1、b2分别加上矩形触发信号，其波形如图7-14(b)、(c)所示。其工作过程如下:

在wt1～wt2区间

Ub1>0、ub2=0，Q1导通、Q2截止变压器初级电流i1由电源E的正端出发，经绕组2~1、Q1回到电流E的负端。UPS电源电压几乎全部加在初级绕组2～1两端，即电源的能量转移到变压器，变压器次级感应出电压，为由u45推动的电流i0，由变压器4端出发，经Ra→Lfz回到变压器次级5端。变压器中能量一部分消耗在负载上，另一部分存储在电感器中。

模块化UPS电源

指市电电压有效值介于额定值的80%至85%之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。

在wt2～wt3区间

Ub1=0、ub2=0，Q1、Q2均截止。电流io、i1下降，电感器Lf4产生反电势力图维持i。不变，故i0缓慢下降。L中能量一部分消耗在负载上，UPS电源另一部分存储在变压器中。变压器存储能量也力图维持i不变。

当Q1彼止时，在N1绕组感应出左正右负的自感电势，该电势力图维持原不变。因N2绕组与N1绕组为紧耦合，所以也在N2绕组感应出左正右负的反电势，该电势使电流i的路径发生变化、它由变压器2端出发，经过E→VD2→变压器3端回到变压器2端，将变压器中存储的能量反馈给电源E。

在此期间，由于VD2导通，电源电压E几乎全部加在初级绕组2～3两端。

两台或多台不间断电源UPS投入运行时，相互及与系统的频率、相位、幅度必须达到一致或小于容许误差时才能投入，否则可能给系统造成强烈冲击或输出失真。而且并联工作过程中，各逆变器也必须保持输出一致，否则，频率微弱差异的积累将造成并联系统输出幅度的周期性变化和波形畸变;相位不同使输出幅度不稳定。

推挽型与半桥型变换电路

(a)推挽型 (b)半桥型

图 推挽型与半桥型变换电路

推挽型变换器与半桥型变换器是典型的逆变整流型变换器，电路结构和工作波形如图5所示。加在变压器一次绕阻上的电压幅度为输入电压UI，宽度为开关导通时间ton的脉冲波形，变压器二次电压经二极管V1、V2全波整流为直流。图5(a)表示推挽型变换器的电路结构和工作波形，图5(b)表示半桥型变换器的电路结构和工作波形。如只从输出侧滤波器来看，工作原理和降压型变换器完全相同，二次侧滤波电感用于存储能量。如以图中所示的占空比来表示时，电压变换比m与降压型变换器相类似，即 m=D/n

式中n——变压器的匝数比，n=N1/N2;

N1——为一次绕组的匝数;

N2——为二次绕组的匝数。