thiết kế bộ nguồn chỉnh lưu cho ups

ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS N MễN HC: IN T CễNG SUT bi: Thit k phn in ỏp chiu cho b UPS phn chnh lu vi cỏc tham s sau: - in ỏp ngun: 400 VAC+10%,-10%, 50Hz - Cụng sut: 30 KVA - in ỏp ra: 400 VAC +/-1% - c quy: axitst loi kớn, thi gian lu in 10 phỳt CHNG CễNG NGH V YấU CU K THUT I.GII THIấU UPS hỡnh I.1 1.1.Cung cp in cho nhng ti nhy cm S c cỏc ngun nng lng in cú th xy quỏ trỡnh lp t trang thit b hoc u vo h thng (quỏ ti, nhiu, mt cõn bng pha, sm sột, ) Nhng s c ny cú th gõy nhng hu qu khỏc V mt lý thuyt: H thng phõn phi nng lng in to mt in ỏp hỡnh sin vi biờn v tn s thớch hp cung cp cho thit b in (400V-50Hz chng hn) ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Trong thc t, nhng súng hỡnh sin in ỏp v dũng in cựng tn s b nh hng phm vi khỏc bi nhng s c cú th xut hin h thng i vi h thng cung cp in: Cú th b s c hoc giỏn on cung cp in vỡ: Hin tng nhim in bu khớ quyn (thng khụng trỏnh khi) iu ny cú th nh hng n ng dõy ngoi tri hoc cỏp chụn, chng hn: - Sm sột lm in ỏp tng t ngt h thng cung cp in - Sng giỏ cú th lm cho ng dõy b t Nhng hin tng ngu nhiờn, chng hn: - Cnh cõy ri gõy gn mch hoc t dõy - t cỏp o t - S h hng h thng cung cp Nhng thit b dựng in cú th nh hng n h thng cung cp Lp t cụng nghip, chng hn: - ng c gõy in ỏp ri v nhim RF quỏ trỡnh ng - Nhng thit b gõy ụ nhim: lũ luyn kim, mỏy hn, gõy in ỏp ri v nhim RF Nhng h thng in t cụng sut cao Thang mỏy, ốn hunh quang Nhng s c nh hng n vic cung cp nng lng in cho thit b cú th phõn thnh cỏc loi sau: Lch in ỏp Ngng hot ng Tng t ngt in ỏp Thay i tn s Xut hin súng hi Nhiu tn s cao ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS S c cú th gõy nhng hu qu nghiờm trng, c bit l lm giỏn on vic cung cp in, nht l h thng d liu ca mỏy tớnh 1.2.Gii phỏp dựng UPS iu cn chỳ ý trc ht ca nhng s c v hu qu ca nú v phng din: An ton cho ngi An ton cho thit b, nh xng Mc tiờu hnh kinh t T ú phi tỡm cỏch loi chỳng Cú nhiu gii phỏp k thut khỏc cho ny, nhng gii phỏp ny c so sỏnh trờn c s ca hai tiờu chun sau ỏnh giỏ: Liờn tc cung cp in Cht lng cung cp in Hot ng nh mt giao din gia h thng cung cp in v nhng ti nhy cm UPS cung cp cho ti mt nng lng in liờn tc, cht lng cao, khụng ph thuc mi tỡnh trng ca h thng cung cp UPS to mt in ỏp cung cp tin cy Khụng b nh hng ca nhng s c ca h thng cung cp, c bit h thng cung cp ngng hot ng Phm vi sai s cho phộp tu theo yờu cu ca nhng thit b in t nhy cm (chng hn: GALAXY-sai s cho phộp ca biờn 0,5 %, tn s 1%) UPS cú th cung cp in ỏp tin cy, c lp v liờn tc thụng qua cỏc khõu trung gian: Acquy v chuyn mch tnh 1.3 ng dng ca UPS thc t Hin nhu cu ng dng UPS cỏc lnh vc tin hc, vin thụng, ngõn hng,y t,hng khụng l rt ln S lng UPS c s dng gn bng 1/3 s lng mỏy tớnh ang c s dng Cú th ly mt vi vớ d v cỏc thit b s dng UPS, ú l nhng mỏy tớnh, vic truyn d liu v ton b thit b mt trng thỏi no ú l rt quan trng v khụng cho phộp c mt in UPS c s dng ngnh hng khụng m bo s thp sỏng liờn tc ca ng bng sõn bay ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS ng dng chớnh 1.H thng mỏy tớnh núi chung 2.H thng mỏy tớnh cụng nghip 3.Vin thụng 4.Yt,cụng nghip 5.Chiu sỏng 6.Cỏc ng dng khỏc Thit b c bo v -Mỏy tớnh,mng mỏy tớnh -Mỏy in,h thng v th,bn phớmv cỏc thit b u cui -B iu khin lp trỡnh,h thng iu s,iu khin giỏm sỏt,mỏy t ng -Tng i in thoi ,h thng truyn d liu,h thng raa Dng c y t,thang mỏy,thit b iu khin chớnh xỏc,thit b o nhit ,bm plastic -ng hm ,ng bng sõn bay, nh cụng cng -Mỏy quột hỡnh,cung cp nng lng cho mỏy bay Núi túm li UPS l mt ngun in d phũng nú cú mt mi ch mi ni, nhng ni ũi hi cao v yờu cu cp in liờn tc 1.4 Phõn loi UPS 1.4.1 Phõn loi UPS da theo b chuyn i Hỡnh I.2 a.UPS tnh:S dng b chuyn i tnh thc hin cung cp nng lng -Gii hn dũng hnh cho phộp Icp=2.33Im -Cỏch li v in ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS -Bo dng v hnh n gin,lm vic tin cy cy chc chn -Kh nng phn ng tc thi trc nhng dao ng biờn ca h thng cung cp,s dng thit b iu khin vi x lớ da trờn k tht s -Biờn in ỏp iu chnh phm vi sai s 0.5% 1%,thi gian iu chnh nhanh,kớch thc v trng lng ca h nh b.UPS quay Hỡnh I.3 S dng mỏy in quay thc hin bin i nng lng, -Inm=Im -H thng ph ti cỏnh li vi ngun -Tr khỏng ca h thp 1.4.2.Phõn bit theo ch lm vic a.UPS giỏn tip(offline UPS) HỡnhI.4 -Nghch lu ni song song vi h thng cung cp l ngun d tr phũng tỡnh trng khn cp -Trong quỏ trỡnh hnh,ngun li c cung cp trc tip n ti qua b lc F m khụng qua nghch lu ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS -Nu s c h thng cung cp in hoc U h thng cung cp in khụng nm sai s cho phộp thỡ ti chuyn t h thng cung cp in qua nghch lu thi gian ngn VR2+R4 = 12/0,15.10 = 80K hiu chnh c in ỏp trờn t C ỳng =0V sau 9ms thỡ : R4 = 51 K ; VR1 =51 K 4- Khõu so sỏnh * s R7 R10 Udk *nguyờn lý hot ng : in ỏp rng ca c a vo cc khụng o ca khõu so sỏnh , cũn in ỏp iu khin c a vo cc o ca khõu ny , nh vy õy l khõu so sỏnh khụng o : Urc < Udk thỡ Ura - E1 Urc > Udk thỡ Ura + E1 Urc = Udk thỡ khõu so sỏnh lt trng thỏi ca u Chn in tr hn ch u vo R7 = R27 = 15 k Khuch i thut toỏn ta chn loi TL 084 vi ngun nuụi Vcc = E1 = 12V So sỏnh in ỏp iu khin vi in ỏp rng ca ta c chui xung vuụng liờn tip 36 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS Tớnh chn cng AND * ký hiu v bng chõn lý : 37 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS * ta chn cng AND h CMOS loi IC 4081 vi thụng s Vdd=12V 0 Nhit lm vic : - 40 n 80 C Cụng sut tiờu th p = 2,5 nW/ 1cng Tớnh chn b to xung chựm :Ta s dng vi mch 555 * s R8 +12V C2 -12V R9 D5 Vi tn s mong mun f = 10 kHz ta phi chn R = 100 ; C2=0,7 F Tn s c tớnh theo biu thc = 10000Hz 2.0,693.RC T ú T0 = 0,1(ms) f= Ta iu chnh R8=R9=R 38 Mc lc Chng1 Cụng ngh v yờu cu k thut I UPS Vn cung cp in cho nhng ti nhy cm 2.Gii phỏp dựng UPS ng dng UPS 4.Phõn loi UPS 5.S nguyờn lý hot ng UPS II Acqui 1.Khỏi nim 2.Cu to v c im 3.Quỏ trỡnh bin i nng lng 4.Thụng s c bn 5.c tớnh phúng np ca acqui 6.S khỏc gia acqui axit v acqui kim 7.Cỏc phng phỏp np acqui 8.Tớnh toỏn dung lng acqui Chng2 La chn v tớnh toỏn mch chnh lu I.Chnh lu na chu kỡ II.Chnh lu c chu kỡ vi bin ỏp cú trung tớnh III.Chnh lu cu pha iu khin hon ton IV.Chnh lu cu pha bỏn iu khin Chng3.Thit k v tớnh toỏn mch iu khin I.Nguyờn lớ thit k mch iu khin II.S mch iu khin III.Tớnh toỏn mch iu khin Trang 2 7 8 11 13 13 14 18 18 18 20 20 28 28 30 31 ỏn TCS Thit k b CL ca ngun UPS KT LUN Qua mt thi gian lm vic vi s n lc ca bn thõn v s hng dn tn tỡnh ca cỏc thy, c bit l c thy Vừ Minh Chớnh hng dn trc tip, ti em ó hon thnh ỏn mụn hc ca mỡnh Qua quỏ trỡnh lm vic, em ó nm vng hn phn lý thuyt ó hc nh trng v cú thờm s hiu bit nhiu thc t Tuy nhiờn ni dung cụng vic hon ton mi m, tm hiu bit cũn hn ch nờn ỏn mụn hc ny khụng trỏnh thiu sút Em mong cỏc thy ch bo giỳp em hon thnh tt hn na nhim v ca mỡnh Em xin chõn thnh cm n H Ni ngy 04 thỏng 12 nm 2004 Sinh viờn thc hin Mc lc Trang 44 45 46