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  逆变器概述

   20世纪80年代后期，为了保证程控交换机的计费设备、控制中心计算机和外围设备等交流不间断供电的需要，采用了逆变器供电系统，即利用电信局(站)的直流基础电源供电.用逆变方式把直流电谭变换成交流不间断电源.逆变电源是通信网络系统新一代的专用电，适用于一切以8V作为主供电源，同时又有其他通信设备需要交流220V供电的场合。它主要针对通信系统的特点和要求设计制造，适合通信系统对供电设备高质IL商可靠性的要求，逆变器满足通信网络系统中计算机等终端设备的需求。

    随着通信网络技术日新月异的发展和普及.逆变器已经广泛应用于电信、航空航天、银行证券交易、金融管理、办公自动化、电力系统、工业自动控制、医疗卫生、军事科研等各个领域。数字交换和数字传输的综合运用.促进了网数字化，国际互联网的兴起，标志着现代社会进入信息化的时代。因此，逆变器通信网络系统中信息处理的安全、稳定、准确、连续极为重要，信息的破坏和丢失往往会造成经济损失甚至产生严重的后果。逆变电源的应用消除了直接使用市电和小型电力UPS电源供电所产生的不利因素.从根本上避免了由于市电不稳、供电中断、杂音干扰和雷电侵入等可能造成的危害.

    逆变器的分类

    逆变器将直流电能转换成交流电能的过程称为逆变，实现这一过程的变换器称为逆变器.逆变器的种类萦多，可从以下几个方面对逆变器进行分类。

    (1)逆变器从换流方式分.可分为有负载换流式逆变器和自换派式逆变器。前者适用于晶闸管逆变器，而且用于能够提供超前电流的容性负载，可利用负载电压作为换流电压，以强制逆变电路中导电臂间电流的转移.然后关断导通的晶闸管。但对于非容性负载，便必须采用自换流逆变器.即在电路中设置独立的换流电路来强制晶闸管间电流的转移.

    (2)逆变器从直流电源分，可分为电压型逆变器和电流型逆变器。前者直流电压近于恒定，愉出电压为交变方波:后者直流电流近于恒定.输出电流为交变方波。
    (3)从输出电流的波形分，可分为正弦波逆变器和非正弦波逆变器.

   （4）逆变器从变流器件分，可分为“半控型逆变器’和“全控型逆变器”两类。前者逆变器不具备自关断能力，元件在导通后即失去控制作用，普通晶闸管即属于这一类。后者逆变器具有自关断能力，即元件的导通和关断控制极加以控制，故称全控型逆变器，电力金属氧化物半导体场效应晶体管(Power MFET)和绝缘姗双极I1H体管( IGBT)等都属于这一类。

    通信局(站)使用的逆变器.通常属于自换流式逆变器、电压型逆变器、正弦波逆变器.变流器元件采用全控型.近年来MOS管和IGBT管已代替晶闸管元件。

逆变器的工作原理

全控型逆变器的工作原理
    图10-1所示为逆变器通常使用的单相愉出的全桥逆变器主电路。图中变流元件Q11, Q12, Q13和Q14采用IGBT管，并由PWM控制一GBT管的导通或截止。



    当逆变器电路接上直流电源后，先由Q11, Q14导通，Q12, Q13截止，则逆变器电流由直流电源正极输出，经Q11. L电感、变压器初级线圈1-2，到Q14回到电源负极。当Q11, Q14截止后，Q12, Q13导通，电流从电源正极经Q13,变压器初级线圈2-1, L电感到Q12回到电源负极。

    此时在变压器初级线圈上已形成正负交变方波，利用高频PWM控制，两对IG BT管子交替重复动作，在变压器上产生交流电压。由于LC交流滤波器的作用，使输出端形成正弦波交流电压。

    当Q11, Q14关断时，为了释放储存能量，在IG BT处并联二极管D11,D12，使能量返回到直流电源中去。

    有的逆变器设备为了使逆变电路输入较高的直流电压，在直流48V输入端和逆变电路之间增加一级直流一直流变换器，使直流电压从48V提高到350V。逆变设备也可设有旁路供电装置，采用晶闸管静态开关能够保证不间断供电。

    几种逆变器产品的特点

    (1)DMDOI-220/6.8型逆变器

    逆变器模块分为DC/C(和DC/AC两极高频变换，逆变器输入输出部分都有EM l滤波。DC/DC变换首先将48V低压直流变换为350V高压直流.并将输入输出隔离:DC/AC变换再将高压直流变换为有效值220V,频率50Hz的交流电。

    DC/DC变换主电路采用两个推挽变换电路，其初级输入并联、次级愉出串联。采用PWM控制方式，有输入电压过高过低保护、软启动等。

    DC/AC变换主电路是一个全桥变换电路.采用电流和电压双环控制。首先由单片机产生正弦波墓准。基准与取样来的输出电流和电压比较，得到误差了信号，误差信号再与通过自激振荡产生的锯齿波比较，产生脉冲波形，驱动MOSFET.单片机同时还会输出儿个相位不同而频率一样的同步信号。多个模块的这些同步信号线用不同接法相连，可使各个模块并联成单相或三相交流输出:同相模块间的均流线相连，可实现模块间的均流。

    DND 19系列单相逆变器主要用于以48V电压为基础电源的通信局站，该逆变器为通信设备、计算机、仪表以及其他设备提供稳定的单相交流不间断电源。

    逆变器当输入市电在160-270V范围内时，可由逆变器变换后输出稳定的正弦电压。这时逆变器愉入直流电流为零，逆变器不增加整流器的浮充电流，逆变器不增加整流器容量，能够减少电源工程造价.当输入市电超过此范围时，则由电池供电市电恢复后又自动转由市电供电.转换过程中，输出电压不中断，保持稳压。

    本逆变器与标准UPS或长效型UPS相比.由于外接电池容量更大且有专人或专用电池管理系统，因而可以在市电停电后支持更长时间的供电.

    本逆变器由逆变模块和机架组成。逆变模块有I kV·A (700W阻性负载)和RV·A (1800W阻性负载)两种容最规格;机架有I型架(高1000mm)和II型架(高2000mm)两种架型;

    另外，还有一种台式逆变器，其中，台式容量为1kV "A，I、lI型容量为1-12kV·A。模块的装入数量可以按用户实际需要配置，台式仅装入1个IkV " A模块，组成DND19- (48) 220/1kV·A逆变器系统.I型架可以装入1-4个I kV·A模块组成DND19- (48) 220/4xlkV·^逆变器系统:或装入1-2个RV .A模块，组成DND19- (48) 220/2x3kV·A逆变器系统。II型架可以装入1-4个RV·A模块，组成DND19- (48) 220/4x3kV·A逆变器系统。

    逆变器系统采用分散供电模式，每个模块分别向负载直接供电。

    (2) DND19系列单相逆变器
    直流输入端采用专为电信部门设计的滤波回路，直流倒灌杂音小;.ON-LINE设计，常保持稳定的输出电压，逆变器能在逆变工作状态下长期供电;.最新高频技术((SPWM)设计，体积小，重量轻，噪音小;.交流输入功率因数校正回路(PFC)符合电力环保要求;.当交流输入电压过高(270V)、过低((160V)时，输出由电池逆变供电;.尖峰电流承受力强，该逆变器适用于计算机等非线性负载设备;.正弦波输出，杂音及失真干扰均较低;

    .具有电击及突波保护:

    .标准RS232监控接口配置。



 
    (4)主要性能

   逆变器在线工作方式

    DND19逆变器不只是直流(电池)一交流变换的纯逆变器，还具有交~直交及倒换设计。正常工作时，由市电经过一系列变换处理之后输出稳压纯的220V正弦电压供负载，此时“逆变”、“市电”灯均亮。市电不正常时，负载由电池逆变供电，此时“逆变”灯亮，“市电”灯熄。市电来与停，转换时间为0.这种工作方式大大提高了逆变器的效率和可靠性。因此，用户应将市电引入到逆变器的交流输入端，以延长机器使用寿命。

   逆变器负载能力

    对于1kV A逆变器，所带负载以不超过4套通用PC机为宜((1套包括486终端加14“彩显)。对于AV·A逆变器，所带负载不能超过12套。如有打印机、服务器等，当逆变器负载容量显示LED排中“满载”黄灯亮时，要再增加负载，而要考虑减少较为不重要的负载。

    计算机等负载属整流容性负载，开机时瞬间冲击电流是正常工作时的几倍乃至十几倍，因此依次开启每一台计算机有利于保护计算机和延长逆变器的使用寿命。

    逆变器紧急旁路性能

    3kV·A模块FU后设有倒换开关(即手动开关或紧急旁路开关)，供维但用.而面板上旁路(Bypass)指示灯只是在逆变器开机瞬间和过载转旁路时亮，表示负载自动由市电直供，正常工作时该灯不亮。

    需特别说明，DNDI9系列逆变器除了紫急旁路工作状态外，必须有直流输入才能正常工作。

    逆变器模块面板

    图10-3所示为逆变器模块面板指示灯和开关。

    (A)输入指示:此“市电(LINE)”绿灯亮，表示输入市电正常。

    (B)旁路指示:此“旁路(BYPASS)”黄灯亮，表示逆变器由旁路供电。

    (C)逆变器指示:此“逆变器(INV)”绿灯亮，表示逆变器工作正常。

    (D)告警指示:此“告警(ALARM)”红灯亮，表示使用异常，请参照3.6的简易维修程序处理。

    (E)容量显示:此LED排(绿色)在市电供电时显示负载大小;在电池仁毛电时显示电池容量:在告警指示红灯亮时显示故障诊断“码”。

    (F)满载显示(FULL LOAD ):此LED(黄色)亮时，显示负载已满载，i青勿再加入负载，应考虑将较不重要的负载移开，以确保逆变器的使用寿命。

    (G)过载显示(OVERLOAD):此LED(红色)亮时，显示负载已超载，i青卸下部分负载至此LED灯熄灭，否则将于20s后转至旁路。

    注意:当电池供电时，若过载显示(红色)LED亮时，请务必于20s内拆乓毅部分负载，以免逆变器转旁路，而旁路无市电供电而中断供电。

    (H)开关:开机时将此开关置“开”位置，关机时将此开关置“关”.位置。    
    逆变器监控性能
    遥测:输入直流电压、交流电压，输出交流电压、电流及频率。
    遥信:逆变器工作状态(直流供电、交流供电、旁路供电)。
    遥控:遥控关机
    模块上有一个RS232的9针监控接口，该接口供逆变器与电脑连接用，可
由此接口与不同软件或硬件搭配，执行监控及自动关机功能，它的脚位及信号
说明见表10-2.

   
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