《UPS電源技術(shù)及應(yīng)用》主要介紹UPS各部分電路的工作原理以及典型設(shè)備的操作使用與常見(jiàn)故障檢修。本書(shū)共分為10章：第1章介紹了UPS的功能、性能指標(biāo)、基本結(jié)構(gòu)形式及其發(fā)展趨勢(shì)；第2章至第5章討論了UPS常用電力電子器件、功率變換電路、控制技術(shù)以及其他主要電路；第6章介紹了蓄電池及其管理系統(tǒng)；第7章介紹了UPS的選型、安裝、使用及維護(hù)；第8章至第10章進(jìn)行了典型UPS實(shí)例剖析。UPS的生產(chǎn)廠家及其品牌很多，UPS實(shí)例剖析部分本著按類(lèi)選取的原則，既有小功率UPS，又有中、大型UPS；既有后備式UPS，又有在線式UPS。這些實(shí)例是從較多的UPS產(chǎn)品中選取的，通過(guò)UPS實(shí)例剖析，讀者可掌握典型UPS的技術(shù)參數(shù)與基本結(jié)構(gòu)、電路工作原理及常見(jiàn)故障檢修。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中力爭(zhēng)做到注重內(nèi)容的先進(jìn)性與實(shí)用性，理論聯(lián)系實(shí)際，圖文并茂、通俗易懂，便于教學(xué)與自學(xué)。本書(shū)即可作為UPS維護(hù)與管理人員的參考圖書(shū)，也可作為高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化、通信工程、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課教材。
楊貴恒，陸軍工程大學(xué)通信士官學(xué)校，教師 副教授，先后主講《高頻開(kāi)關(guān)電源》、《UPS》、《電力電子電源原理與設(shè)備》、《實(shí)用電工技術(shù)》、《通信電源設(shè)備》、《柴油發(fā)電機(jī)組》以及《通信局站電源系統(tǒng)》等課程。近年來(lái)，參加了10多個(gè)部級(jí)科研項(xiàng)目的研制工作。其中“野戰(zhàn)動(dòng)力電源隱身裝備與技術(shù)研究”獲軍隊(duì)科技進(jìn)步成果一等獎(jiǎng)；“軍用發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制技術(shù)及訓(xùn)練系統(tǒng)研究與應(yīng)用” 獲軍隊(duì)科技進(jìn)步成果二等獎(jiǎng)；“柴油機(jī)碳煙形成與控制”獲重慶市電教成果二等獎(jiǎng)；撰寫(xiě)的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB4491-2002《固定通信電源站柴油發(fā)電機(jī)組通用規(guī)范》、GJB5808-2006《軍用通信車(chē)車(chē)載電源系統(tǒng)通用規(guī)范》和GJB7035-2010《通信用內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組品種系列》分獲軍隊(duì)科技進(jìn)步成果三等獎(jiǎng)；在軍內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文30余篇。主講的《軍用電力電子電源原理與設(shè)備》被評(píng)為全軍優(yōu)質(zhì)課程；2010年獲全軍院校育才獎(jiǎng)銀獎(jiǎng)；2018年獲軍隊(duì)科技人才崗位津貼。
第1章 緒論1
1.1UPS的定義與作用1
1.1.1UPS的定義1
1.1.2UPS的作用1
1.2UPS的分類(lèi)3
1.2.1后備式UPS3
1.2.2在線式UPS4
1.2.3互動(dòng)式UPS6
1.3UPS的性能指標(biāo)7
1.3.1輸入指標(biāo)7
1.3.2輸出指標(biāo)8
1.3.3電池指標(biāo)10
1.3.4其他指標(biāo)11
1.4UPS的發(fā)展趨勢(shì)14
1.4.1高頻化14
1.4.2綠色化15
1.4.3智能化15
習(xí)題與思考題16
第2章 常用電力電子器件17
2.1電力二極管18
2.1.1工作原理18
2.1.2伏安特性19
2.1.3主要參數(shù)19
2.1.4主要類(lèi)型20
2.1.5檢測(cè)方法21
2.2晶閘管22
2.2.1工作原理22
2.2.2伏安特性23
2.2.3主要參數(shù)24
2.2.4派生器件25
2.2.5檢測(cè)方法27
2.2.6觸發(fā)電路28
2.3功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管42
2.3.1工作原理42
2.3.2主要特性44
2.3.3主要參數(shù)45
2.3.4檢測(cè)方法46
2.3.5驅(qū)動(dòng)電路47
2.3.6保護(hù)電路54
2.4絕緣柵雙極晶體管55
2.4.1工作原理55
2.4.2基本特性56
2.4.3擎住效應(yīng)58
2.4.4主要參數(shù)58
2.4.5安全工作區(qū)59
2.4.6檢測(cè)方法60
2.4.7驅(qū)動(dòng)電路60
2.4.8保護(hù)電路62
2.5智能功率模塊63
2.5.1基本原理64
2.5.2主要類(lèi)型65
2.5.3技術(shù)參數(shù)65
2.6寬禁帶半導(dǎo)體功率器件67
2.6.1基本原理67
2.6.2主要類(lèi)型69
2.6.3SiC寬禁帶半導(dǎo)體功率器件69
2.6.4GaN寬禁帶半導(dǎo)體功率器件70
習(xí)題與思考題71
第3章 常用功率變換電路72
3.1整流電路72
3.1.1單相整流電路72
3.1.2三相整流電路77
3.1.3同步整流電路79
3.2直流變換電路84
3.2.1非隔離型變換電路84
3.2.2單端直流變換電路94
3.2.3雙端直流變換電路102
3.3逆變電路111
3.3.1單相逆變電路112
3.3.2三相逆變電路114
3.3.3新型逆變電路119
習(xí)題與思考題125
第4章 UPS控制技術(shù)126
4.1逆變脈寬調(diào)制技術(shù)126
4.1.1單脈沖PWM126
4.1.2多脈沖PWM128
4.1.3正弦脈沖PWM128
4.1.4空間電壓矢量PWM133
4.2UPS逆變器控制技術(shù)136
4.2.1單相逆變控制技術(shù)136
4.2.2三相逆變控制技術(shù)138
4.2.3同步鎖相控制技術(shù)138
4.3UPS并聯(lián)冗余技術(shù)144
4.3.1UPS并聯(lián)冗余基本原理144
4.3.2UPS并聯(lián)冗余控制策略147
4.3.3UPS并聯(lián)均流控制方法150
習(xí)題與思考題153
第5章 UPS其他主要電路154
5.1功率因數(shù)校正電路154
5.1.1功率因數(shù)的定義154
5.1.2功率因數(shù)校正方法155
5.1.3典型功率因數(shù)校正電路157
5.2轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)162
5.2.1轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的安全轉(zhuǎn)換條件162
5.2.2轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的種類(lèi)163
5.2.3檢測(cè)與控制電路163
5.3保護(hù)電路166
5.3.1過(guò)流保護(hù)電路166
5.3.2過(guò)、欠壓保護(hù)電路167
5.3.3過(guò)溫保護(hù)電路170
5.3.4蓄電池過(guò)壓、欠壓保護(hù)171
5.4輔助電源173
5.4.1串聯(lián)線性調(diào)整型穩(wěn)壓電源173
5.4.2小功率開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源174
習(xí)題與思考題177
第6章 蓄電池及其管理系統(tǒng)179
6.1鉛蓄電池技術(shù)基礎(chǔ)179
6.1.1鉛蓄電池基本結(jié)構(gòu)179
6.1.2鉛蓄電池工作原理181
6.1.3閥控鉛蓄電池密封原理184
6.1.4主要技術(shù)指標(biāo)與性能185
6.1.5充電控制技術(shù)186
6.1.6放電控制技術(shù)189
6.2鉛蓄電池常見(jiàn)失效模式190
6.2.1硫化191
6.2.2失水193
6.2.3正極板柵腐蝕194
6.2.4內(nèi)部短路195
6.2.5熱失控195
6.2.6早期容量損失196
6.2.7負(fù)極板柵及匯流排腐蝕197
6.2.8引起失效模式的因素197
6.3鉛蓄電池使用與維護(hù)198
6.3.1電池的安裝198
6.3.2日常維護(hù)198
6.3.3剩余容量的測(cè)量201
6.4蓄電池充電電路202
6.4.1恒壓式充電電路202
6.4.2先恒流后恒壓式充電電路203
6.4.3采用智能芯片的充電控制器210
6.5鋰離子電池214
6.5.1分類(lèi)與命名214
6.5.2結(jié)構(gòu)與工作原理216
6.5.3基本性能218
6.5.4使用與維護(hù)219
6.6鋰離子電池管理系統(tǒng)220
6.6.1MCU控制電路220
6.6.2電壓采集電路221
6.6.3電流采樣電路223
6.6.4溫度采樣電路224
6.6.5充放電MOSFET控制電路224
6.6.6電源電路225
6.6.7RS232和RS485接口電路226
6.6.8均衡電路227
習(xí)題與思考題228
第7章 UPS選型、安裝、使用與維護(hù)230
7.1UPS的選型與安裝230
7.1.1UPS的選型230
7.1.2UPS的安裝231
7.2UPS的使用238
7.2.1UPS使用方法238
7.2.2UPS應(yīng)用技巧239
7.2.3UPS日常維護(hù)240
7.3UPS故障分析241
7.3.1故障檢修方法241
7.3.2UPS常見(jiàn)故障243
7.3.3UPS人為故障245
習(xí)題與思考題247
第8章 科華UPS實(shí)例剖析248
8.1科華KR11系列小型UPS248
8.1.1性能參數(shù)248
8.1.2技術(shù)特點(diǎn)249
8.1.3工作原理250
8.1.4使用維護(hù)252
8.2科華KR33系列中型UPS253
8.2.1性能參數(shù)254
8.2.2技術(shù)特點(diǎn)255
8.2.3工作原理255
8.2.4運(yùn)行模式256
8.3科華KR33系列大型UPS257
8.3.1性能參數(shù)257
8.3.2技術(shù)特點(diǎn)258
8.3.3工作原理260
8.3.4運(yùn)行模式263
8.3.5常見(jiàn)故障263
8.3.6故障實(shí)例263
8.4科華FR-UK33系列大型UPS264
8.4.1性能參數(shù)264
8.4.2技術(shù)特點(diǎn)266
8.4.3工作原理267
8.4.4運(yùn)行模式270
8.4.5故障實(shí)例270
8.5科華MR系列模塊化UPS270
8.5.1技術(shù)特點(diǎn)270
8.5.2工作原理272
8.5.3常見(jiàn)故障273
習(xí)題與思考題274
第9章 科士達(dá)UPS實(shí)例剖析275
9.1YDC系列塔式UPS275
9.1.1性能參數(shù)275
9.1.2技術(shù)特點(diǎn)276
9.1.3工作原理277
9.1.4運(yùn)行模式278
9.1.5常見(jiàn)故障281
9.2YMK-T系列塔式UPS281
9.2.1性能參數(shù)281
9.2.2技術(shù)特點(diǎn)282
9.2.3工作原理283
9.2.4運(yùn)行模式284
9.2.5常見(jiàn)故障284
9.3YMK系列模塊化UPS285
9.3.1性能參數(shù)285
9.3.2技術(shù)特點(diǎn)287
9.3.3工作原理287
9.3.4運(yùn)行模式289
9.3.5常見(jiàn)故障291
習(xí)題與思考題292
第10章 其他品牌UPS實(shí)例剖析293
10.1山特TG系列UPS293
10.1.1技術(shù)參數(shù)293
10.1.2工作原理294
10.1.3常見(jiàn)故障301
10.2山特M2052L UPS302
10.2.1技術(shù)參數(shù)302
10.2.2工作原理302
10.2.3常見(jiàn)故障318
10.3TDY-3kV·A機(jī)架式UPS319
10.3.1基本工作原理319
10.3.2功率主電路321
10.3.3控制單元電路324
10.3.4其他主要電路327
10.4CASTLE-C10KS UPS332
10.4.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介332
10.4.2基本結(jié)構(gòu)334
10.4.3操作使用335
10.4.4工作原理341
10.4.5維護(hù)維修345
習(xí)題與思考題353
參考文獻(xiàn)355
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