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绪论1

0.1 UPS的定义与作用1

0.1.1 UPS的定义1

0.1.2 UPS的作用1

0.2 UPS的分类2

0.2.1 后备式UPS3

0.2.2 双变换在线式UPS4

0.2.3 在线互动式UPS5

0.2.4 Delta变换式UPS6

0.2.5 典型UPS性能对比8

0.3 UPS的性能指标9

0.3.1 UPS的输入指标9

0.3.2 UPS的蓄电池指标9

0.3.3 UPS的输出指标10

0.3.4 UPS的其他指标11

0.3.5 集中监控和网管功能12

0.4 UPS的发展趋势13

0.4.1 高频化13

0.4.2 绿色化14

0.4.3 智能化14

第1章 UPS控制电路基础15

1.1 电压比较器15

1.1.1 理想运算放大器15

1.1.2 电压比较器16

1.1.3 具有滞后特性的电压比较器17

1.2 运算放大器19

1.2.1 反相比例放大器19

1.2.2 同相比例放大器20

1.2.3 电压跟随器21

1.2.4 电压加法放大器22

1.2.5 电压差动放大器22

1.3 逻辑门电路及触发器24

1.3.1 逻辑代数运算及逻辑门电路24

1.3.2 RS触发器28

1.3.3 集成触发器30

1.4 555时基集成电路、单片机及DSP32

1.4.1 555时基集成电路32

1.4.2 单片机39

1.4.3 数字信号处理器（DSP）43

第2章 整流电路及晶闸管触发电路46

2.1 整流电路常用器件46

2.1.1 电力电子器件概述46

2.1.2 电力二极管46

2.1.3 晶闸管49

2.2 整流电路55

2.2.1 单相不可控整流电路55

2.2.2 三相不可控整流电路59

2.2.3 单相可控整流电路61

2.2.4 三相可控整流电路68

2.3 晶闸管触发电路77

2.3.1 对触发电路的要求77

2.3.2 触发电路的种类78

2.3.3 单结晶体管触发电路79

2.3.4 锯齿波同步触发电路83

2.3.5 集成触发电路86

2.3.6 触发电路与主回路的同步89

第3章 逆变电路及脉宽调制技术92

3.1 逆变电路常用功率开关器件92

3.1.1 电力晶体管92

3.1.2 功率场效应晶体管94

3.1.3 绝缘栅双极晶体管97

3.2 典型全控型器件驱动电路102

3.2.1 GTR的基极驱动电路102

3.2.2 功率MOSFET栅极驱动电路103

3.2.3 IGBT的栅极驱动电路104

3.3 逆变电路106

3.3.1 单相逆变电路106

3.3.2 三相桥式逆变电路109

3.3.3 保障逆变电路可靠运行的措施112

3.4 脉宽调制控制技术114

3.4.1 单脉冲PWM114

3.4.2 多脉冲PWM115

3.4.3 SPWM115

3.5 常用集成PWM控制器121

3.5.1 SG3524 PWM控制器121

3.5.2 SG3525A PWM控制器122

3.5.3 TL494 PWM控制器127

3.5.4 UC3846/UC3847 PWM控制器130

第4章 UPS其他主要电路135

4.1 功率因数校正电路135

4.1.1 功率因数（PF）和总谐波畸变（THD）的定义135

4.1.2 功率因数校正的方法135

4.1.3 典型功率因数校正电路138

4.2 相位跟踪142

4.2.1 相位跟踪的一般方法142

4.2.2 相位跟踪的实现143

4.2.3 幅值跟踪147

4.3 转换开关148

4.3.1 转换开关的安全转换条件148

4.3.2 转换开关的种类149

4.3.3 检测与控制电路149

4.4 保护电路152

4.4.1 过流保护电路152

4.4.2 过、欠压保护154

4.4.3 过温保护155

4.4.4 蓄电池过压、欠压保护156

4.5 辅助电源158

4.5.1 串联线性调整型稳压电源158

4.5.2 小功率开关稳压电源160

4.6 显示电路162

4.6.1 指示灯显示162

4.6.2 数码管显示163

4.6.3 液晶（LCD）显示163

第5章 铅蓄电池及其充电电路167

5.1 阀控式密封铅蓄电池的构造与工作原理167

5.1.1 阀控式密封铅蓄电池的结构167

5.1.2 蓄电池的工作原理169

5.1.3 阀控式密封铅蓄电池的密封原理171

5.2 阀控式密封铅蓄电池的使用与维护172

5.2.1 主要技术指标与性能172

5.2.2 充电控制技术173

5.2.3 放电控制技术177

5.2.4 电池的安装178

5.2.5 日常维护178

5.2.6 剩余容量的测量180

5.3 阀控式密封铅蓄电池的常见失效模式182

5.3.1 硫化182

5.3.2 失水184

5.3.3 正极板栅腐蚀186

5.3.4 内部短路186

5.3.5 热失控187

5.3.6 早期容量损失187

5.3.7 负极板栅及汇流排的腐蚀188

5.3.8 引起失效模式的因素188

5.4 蓄电池充电电路189

5.4.1 恒压式充电电路189

5.4.2 先恒流后恒压式充电电路190

5.4.3 采用智能芯片的充电控制器196

第6章 UPS的选型、安装、使用与维护200

6.1 UPS的选型与安装200

6.1.1 UPS的选型200

6.1.2 UPS的安装201

6.2 UPS的使用与日常维护208

6.2.1 UPS的使用方法208

6.2.2 UPS的应用技巧209

6.2.3 UPS的日常维护210

6.3 UPS并联冗余技术211

6.3.1 UPS并联冗余技术概述211

6.3.2 UPS并联冗余结构方式213

6.3.3 UPS并联冗余控制方式213

6.3.4 UPS并联均流控制方法216

6.4 UPS常见故障分析与处理217

6.4.1 UPS故障检修的一般方法218

6.4.2 UPS的常见故障219

6.4.3 UPS的人为故障221

第7章 中小型UPS实例剖析223

7.1 山特TG系列（500/1000V·A）UPS原理与维修223

7.1.1 技术参数与特点223

7.1.2 工作原理223

7.1.3 常见故障及维修228

7.2 山特M2052L（1kV·A）UPS原理与维修229

7.2.1 技术参数与结构框图229

7.2.2 主电路工作原理230

7.2.3 辅助电源电路工作原理235

7.2.4 主控电路工作原理236

7.2.5 使用维护与常见故障处理243

7.3 梅兰日兰Comet系列UPS原理与维修244

7.3.1 技术性能与结构框图244

7.3.2 工作原理245

7.3.3 常见故障检测248

第8章 大中型UPS实例剖析249

8.1 系统原理与结构框图249

8.1.1 系统原理框图249

8.1.2 系统结构功能框图249

8.2 辅助电源板（A5）252

8.2.1 主电路252

8.2.2 辅助电源控制电路252

8.2.3 直流母线采样电路254

8.3 电气参数及开关状态的采样电路255

8.3.1 输入信号采样电路255

8.3.2 输出信号采样电路255

8.4 接口板电路（A7）257

8.4.1 接口板电源电路257

8.4.2 信号调理电路258

8.4.3 同步取样信号调理电路261

8.4.4 整流器SCR控制信号调理电路264

8.4.5 逆变器SPWM信号调制电路265

8.5 静态开关（BYPASS）单元269

8.5.1 静态开关主电路及缓冲保护电路269

8.5.2 静态开关驱动放大电路269

8.6 整流器单元271

8.6.1 整流器主电路及缓冲保护电路271

8.6.2 整流器SCR驱动放大电路273

8.7 逆变器单元273

8.7.1 逆变器功率主电路273

8.7.2 IGBT驱动放大电源电路273

8.7.3 IGBT驱动放大电路275

8.8 微处理器单元277

8.8.1 MC80C537微处理器277

8.8.2 UPS系统整流、逆变及静态开关微处理板电路277

8.8.3 SM系列UPS整流、逆变微处理板接口功能280

8.8.4 UPS系统主控及显示微处理板电路286

8.9 使用与维修286

8.9.1 SM系列UPS使用说明及操作286

8.9.2 UPS报警信息分析及维修方法292

8.9.3 电路板常见故障点及其维修297

参考文献299