UPS控制环路分析

一个典型的UPS控制环路如图1所示。其中包含三个控制环路。最主要的环路是瞬时电压控制环路，其次是直流电压前馈补偿环路，第三个是自动零点校正环路。各个环路的功能如下:

(1)瞬时电压控制环路

输人交流电压经直流转换器变换为直流电压(DCBUS)后，再经逆变器输出到隔离变压器，最终经LC滤波后输出电压给负载。输出电压的反馈是利用一个小的电压感测变压器将输出电压反馈至补偿器。补偿器输出的信号经脉冲宽度调制器以高频(约2OkHz)的三角波调变为PWM波后再送给驱动器，驱动全桥逆变器将直流电压(DC一BUS电压)转换为交流电压提供给负载。

(2)直流电压前馈补偿环路

如图1中点划线围成的方块所示，主要用来补偿输出电压的稳态误差。此环路有助于对加载后的输出有效值电压进行补偿。

(3)自动零点校正环路

如图2虚线围成的方块所示，此环路的主要目的是利用分流器检测出流经变压器原边的电流反馈后对零点加以校正，以避免变压器因存在直流分量而饱和 2.UPS逆变器PSPICE仿真模型。

本文主要叙述建立上述UPS瞬时电压控制环路的PSPICE仿真模型。现将瞬时电压控制环路节选出来，并将驱动线路、逆变器、隔离变压器三者以占空比控制的变压器模型取代，因为可将驱动线路、逆变器、隔离变压器三者的作用视为是一个隔离变压器的功能。但是，其电压转换的比例是要依据驱动器及逆变器的占空比大小而有所调整。并且，脉冲宽度调制器也用PWM调制器模型取代。最终的PSPICE模型如图2所示。后续将对占空比控制的变压器模型及PWM调制器模型另做详细介绍。除了占空比控制的变压器模型及PWM调制器模型外，其余的线路并没有改变。而图中虽有直流电压前馈补偿环路，但并不列人PSPICE仿真模型中，仅作示意而已。 3.占空比控制的变压器仿真模型。