[發(fā)明專利]不間斷電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080035004.3
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN102804547A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 邁克爾·J·因杰米;D·克里基克
• 申請（專利權(quán)）人: 美國能量變換公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02M1/42
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

技術(shù)領域

本發(fā)明的至少一個實施方式一般涉及不間斷電源輸入電路的控制。

背景技術(shù)

整流器和其他非線性負載使從源提取的電流失真，這降低了多種配電系統(tǒng)的功率因數(shù)比并降低了它們的效率。當在開與關(guān)狀態(tài)之間切換以及在一些操作頻率下，這些系統(tǒng)中的電抗元件還能夠產(chǎn)生諧波噪聲。操作低效的整流器消耗了大量來自源的電力，增加了電源成本，并且在重負載條件下變得能聽到噪聲，從而降低了商業(yè)可行性。

發(fā)明內(nèi)容

至少一個方面針對不間斷電源，該不間斷電源包括具有第一晶體管、第二晶體管和電感器的輸入電路。不間斷電源還包括具有數(shù)字信號處理器和現(xiàn)場可編程門陣列的控制器?？刂破鞅获詈系捷斎腚娐芬詸z測電感器電流并將所檢測的電感器電流值提供給數(shù)字信號處理器?？刂破髂軌?qū)⒚}寬調(diào)制控制信號施加到第一晶體管和第二晶體管中的一個以調(diào)節(jié)第一晶體管和第二晶體管中的一個的切換頻率。

至少一個方面針對一種操作包括輸入電路和控制器的不間斷電源的方法，輸入電路具有第一晶體管、第二晶體管和電感器，以及控制器具有數(shù)字信號處理器和現(xiàn)場可編程門陣列。輸入電路的電感器電流被檢測并且其值被提供給數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器能夠部分根據(jù)所檢測的電感器電流值產(chǎn)生電流誤差值。該方法能夠?qū)㈦娏髡`差值提供給現(xiàn)場可編程門陣列，現(xiàn)場可編程門陣列能夠部分根據(jù)電流誤差值產(chǎn)生脈寬調(diào)制控制信號。該方法能夠?qū)⒚}寬調(diào)制控制信號施加到第一晶體管和第二晶體管中的一個以控制第一晶體管和第二晶體管中的一個的切換頻率。

至少一個方面針對具有輸入電路的不間斷電源。輸入電路包括第一晶體管、第二晶體管和電感器。具有數(shù)字信號處理器和現(xiàn)場可編程門陣列的控制器被耦合到輸入電路以檢測電感器電流并將所檢測的電感器電流值提供給數(shù)字信號處理器。不間斷電源還包括將脈寬調(diào)制控制信號施加到第一晶體管和第二晶體管中的一個以調(diào)節(jié)第一晶體管和第二晶體管中的一個的切換頻率的裝置。

至少一個方面針對一種向負載分配功率的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有第一晶體管、第二晶體管和電感器的輸入電路。該系統(tǒng)還包括具有數(shù)字信號處理器和現(xiàn)場可編程門陣列的控制器，該控制器被耦合到輸入電路以檢測電感器電流并將所檢測的電感器電流值提供給數(shù)字信號處理器。控制器能夠?qū)⒚}寬調(diào)制控制信號施加到第一晶體管和第二晶體管中的一個以調(diào)節(jié)第一晶體管和第二晶體管中的一個的切換頻率，以及控制器能夠?qū)⑤敵鲭妷菏┘拥截撦d。

在一些實施方式中，數(shù)字信號處理器能夠部分根據(jù)所檢測的電感器電流值產(chǎn)生電流誤差值以及能夠?qū)㈦娏髡`差值提供給現(xiàn)場可編程門陣列?，F(xiàn)場可編程門陣列能夠部分根據(jù)電流誤差值產(chǎn)生脈寬調(diào)制控制信號。

在至少一個實施方式中，第一晶體管可以形成第一升壓變換器電路的一部分，以及第二晶體管形成第二升壓變換器電路的一部分。輸入電路可以包括三相整流器，以及控制器可以將脈寬調(diào)制控制信號施加到第一晶體管以將第一升壓變換器電路的操作模式在可變頻率的恰好間斷(just-discontinuous)操作模式與固定頻率的連續(xù)操作模式之間切換?？刂破骺梢詫⒌诙}寬調(diào)制控制信號施加到第二晶體管以將第二升壓變換器電路的操作模式在可變頻率的恰好間斷操作模式與固定頻率的連續(xù)操作模式之間切換。

在一些實施方式中，第一升壓變換器電路可以在可變頻率的恰好間斷操作模式下操作，以及其中第二升壓變換器電路在固定頻率的連續(xù)操作模式下同時操作。在多個實施方式中，控制器可以將脈寬調(diào)制控制信號施加到第一晶體管和第二晶體管中的一個，以將第一升壓變換器電路和第二升壓變換器電路中的一個的操作模式在可變頻率的恰好連續(xù)(just-continuous)操作模式與固定頻率的連續(xù)操作模式之間切換。在一些實施方式中，當所檢測的電感器電流值下降到實質(zhì)上為零時，第一晶體管和第二晶體管中的至少一個能夠切換到導通狀態(tài)。

在一些實施方式中，三相整流器能夠被配置為在具有第一相電壓、第二相電壓和第三相電壓的電網(wǎng)周期內(nèi)操作，以及控制器可以在其中第一相電壓、第二相電壓和第三相電壓中的每一個互相排斥的電網(wǎng)周期的一部分期間切換第一升壓變換器電路和第二升壓變換器電路中的一個的操作模式。數(shù)字信號處理器可以產(chǎn)生電壓誤差值并且將電壓誤差值提供給現(xiàn)場可編程門陣列，以及現(xiàn)場可編程門陣列可以部分根據(jù)電壓誤差值產(chǎn)生脈寬調(diào)制控制信號。在至少一個實施方式中，輸入電路包括具有第一電感器、第二電感器和第三電感器的三相整流器，以及所檢測的電感器電流可以包括來自第一、第二和第三電感器中的至少兩個的電流。