转换器设备和装备有这样的设备的不间断电源制造技术

用于从三个ＤＣ电压（－Ｕ／２、ＵＲＥＦ、Ｕ／２）提供ＡＣ电压和电流（ＶＳ、ＩＳ）的转换器包括两个开关单元（ＵＣ１、ＵＣ４），所述开关单元具有连接在输入端和开关输出端（Ｓ１、Ｓ４）之间的第一开关装置（Ｔ１、Ｔ４），所述对于每个开关单元转换器包括：连接在所述开关单元和调制信号输出端（ＳＭ）之间的第二开关装置（Ｔ２、Ｔ３）和开关辅助电路（Ａ１，Ａ４），所述转换器包括控制装置，作用于与连接到与所述ＡＣ电压的符号相反的符号的电压输入端的开关单元有关的第二开关装置，以在所述ＡＣ电压和所述ＡＣ电流具有相反的符号时建立所述第二开关装置的截止。包括如上所述的转换器的不间断电源。

【技术实现步骤摘要】
转换器设备和装备有这样的设备的不间断电源 本专利技术涉及例如用于不间断电源的诸如逆变器之类的转换器的领域，具体地说涉 及大功率不间断电源，即具有一般包括在大约IOOkVA和500kVA之间的功率。本专利技术更具体地涉及使得能够通过对来自于参考电压线和两个符号相反的电压 输入端上可获得的三个基本DC电压而在调制信号输出端上获得的脉冲进行滤波来提供AC 电压和电流的转换器设备，所述设备包括连接在所述参考电压线分别与所述电压输入端的 一个和另一个之间的两个开关单元，每个开关单元包括连接在所述开关单元连接到的输入 端和所述开关单元的开关输出端之间的第一开关装置，以由所述第一开关装置的主导通和 截止来提供具有与所述输入端上可获得的电压的符号相同的符号的脉冲，所述设备对于每 个开关单元包括第二开关装置，与所述开关单元有关并且连接在所述开关单元和所述调 制信号输出端之间；和第一控制装置，作用于所述第二开关装置，以在所述AC电压的符号 与所述开关单元连接到的输入端上的电压的符号相同时建立所述第二开关装置的导通。本专利技术还涉及不间断电源，包括施加AC输入电压的电源输入端、连接到所述输 入端的整流器、连接在所述整流器的输出端上的符号相反的两个基本DC电压线、连接到所 述基本DC电压的电压线的逆变器，并且包括被设计为提供后备电压的输出端。
技术介绍
通常发展不间断电源以提高它们的效率并减少由开关频率(通常很低，即，大约 几千赫兹)产生的听得见的噪音干扰。关于这一点，已经表明使用具有提高的性能以使得 减轻上面提出的问题的组件来使用存在几个电平(一般为三个电平)的拓扑的不间断电源 是有利的。参考图1，这样的不间断电源11包括干线(mains)电源输入端12，输电干线电源 连接于其并且其使得通常为AC的可变输入电压能够施加于所述不间断电源11。不间断电 源还包括干线电源输出端13，负载连接于其并且其使得能够提供称为后备电源的供电电 源，即其电压和频率受到控制的供电电源。不间断电源11包括连接到干线电源输入端12的 整流器或AC/DC转换器15、基本DC电压线16、17以及连接在整流器的输出端上的电压参考 18。不间断电源11还包括DC/DC转换器19，其包括电力存储装置20，所述转换器和所述存 储装置连接到基本DC电压线16、17。不间断电源11还包括连接在电压参考18和基本DC 电压线16、17之间的去耦电容器21、22，以及连接在所述线16、17和干线电源输出端13之 间的逆变器或可逆DC/AC转换器23。不间断电源11的转换器23包括六个开关单元。更确 切地说，对于三相中的每一相，转换器23包括两个开关单元，一个专用于正半波，另一个专 用于负半波。如图1所示，不间断电源11存在三个电平的拓扑，即整流器15提供三个电平的基 本DC电压，即线16上的正电平、线17上的负电平和电压参考18上的参考电平。同时，DC/ AC转换器23从这三个DC电压电平提供AC电压。正负电平一般表现为绝对值相同的电势， 其基本上等于线16和17之间的电压U的一半。 参考图2，对于给定相，示出了 DC/AC转换器23的两个单元。如此局部表示的转 换器设备在相线上提供AC电压VS和AC电流IS。通过对从参考电压线REF和符号相反的 两个电压输入端P、N上可获得的三个基本DC电压电平-U/2、UREF、U/2在调制信号输出端 SM上获得的脉冲进行滤波来获得AC电压VS和电流IS。使用的滤波装置包括连接在调制 信号输出端SM和AC电压VS和电流IS输出端之间的电感器L。该滤波装置还包括连接在 所述AC电压VS和电流IS输出端和与参考电压线REP呈现相同的电势的参考电压点之间 的电容器C。图2所示的转换器设备包括由图3单独所示的控制单元CDl控制的两个开关单元 UCl、UC4。开关单元UCl、UC4连接在参考电压线REF分别与所述输入端P、N的一个和另一 个之间。每个开关单元UC1、UC4包括第一开关装置，即晶体管T1、T4，其连接在所述开关单 元连接到的电压输入端Ρ、Ν和所述开关单元的开关输出端S1、S4之间。晶体管T1、T4也可 以被称为主晶体管。通过此设置，通过由控制单元⑶1执行的晶体管Tl、Τ4的一连串的主 导通和截止来获得调制信号输出端SM上的脉冲。当开关单元UC1、UC4的晶体管Tl、Τ4处 于主导通状态时，所述开关单元的开关输出端Si、S4上的电压等于所述开关单元连接到的 电压输入端P、N的DC电压-U/2、U/2。每个开关单元UC1、UC4还包括二极管DC2、DC3，连 接在参考电压线REF和所述开关单元的开关输出端Si、S4之间，以在主截止发生时建立与 所述开关输出端上的所述参考电压UREF相等的电压。用这种方法，每个开关单元UC1、UC4 的晶体管T1、T4使得能够在它们的各个开关输出端S1、S4上提供具有与所述开关单元的电 压输入端P、N上可获得的电压的符号相同的符号的脉冲。如图3所示，晶体管Tl、T4由控制信号F1、F2控制。后者是使用公知的脉宽调制 技术从AC电压VS中获得的。更确切地说，各个控制信号F1、F2施加于各个晶体管T1、T4的控制输入端。当施 加在晶体管Tl、Τ4的控制输入端上的控制信号Fl、F2的幅度等于零时，所述晶体管截止， 并且当此幅度等于一时，所述晶体管导通。当AC电压VS分别为正负时，晶体管Τ1、Τ4的主 导通分别使得在开关输出端Si、S4上提供具有等于正DC电压+U/2、负DC电压-U/2的幅 度的电压。以同样的方式，当AC电压VS分别为正负时，晶体管Τ1、Τ4的主截止分别使得二 极管DC2、DC4导通，这使得在开关输出端Si、S4上分别提供具有等于零的幅度的电压。从 而，分别施加于晶体管T1、T4的一连串的主导通和截止使得分别在开关输出端S1、S4上获 得可变宽度的脉冲，该脉冲具有基本上等于DC电压U/2的幅度并且分别具有正号、负号。对于每个开关单元UCl、UC4，图2所示的转换设备还包括连接在所述开关单元和 调制信号输出端SM之间的第二开关装置，即晶体管T2、T3。晶体管Τ2、Τ3使得根据AC电压 VS的符号将开关单元UCl、UC4连接到调制信号输出端SM，即它们使得所述开关单元UC1、 UC4的开关输出端Si、S4能够连接到调制信号输出端SM。如能从图3所示，控制信号F1、F2分别由第一控制装置，即反相器52、51反转。分 别来自于反相器52、51的输出端上的信号分别施加于晶体管T3、T2的控制输入端。当AC 电压VS分别为正、负时，控制信号F2、F1分别等于零，因此来自于反相器51、52的输出端上 的信号分别等于一。这导致当AC电压VS为正时晶体管T2导通，以使得开关单元UCl的开 关输出端Sl连接到调制信号输出端SM。以同样的方式，当AC电压VS为负时，晶体管T3导 通，以使得开关单元UC4的开关输出端S4连接到调制信号输出端SM。通过这些第一控制装置51、52，可以在调制信号输出端SM上提供可变宽度的脉冲，该脉冲具有基本上等于DC电 压U/2的幅度并且具有与AC电压VS的符号相同的符号。换句话说，当AC电压VS的符号 与所述开关单元的电压输入端上可获得的电压的符号相同时，第一控制装置51、52使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转换器设备，使得通过对来自于参考电压线（ＲＥＦ）和符号相反的两个电压输入端（Ｐ、Ｎ）上可获得的三个基本ＤＣ电压（－Ｕ／２、ＵＲＥＦ、Ｕ／２）而在调制信号输出端（ＳＭ）上获得的脉冲进行滤波来提供ＡＣ电压（ＶＳ）和电流（ＩＳ），所述设备包括连接在所述参考电压线分别与所述输入端的一个和另一个之间的两个开关单元（ＵＣ１、ＵＣ４），每个开关单元包括连接在所述开关单元连接到的输入端和所述开关单元的开关输出端（Ｓ１、Ｓ４）之间的第一开关装置（Ｔ１、Ｔ４），以通过所述第一开关装置的主导通和截止来提供具有与所述输入端上可获得的电压的符号相同的符号的脉冲，所述设备对于每个开关单元包括：第二开关装置（Ｔ２、Ｔ３），与所述开关单元有关并且连接在所述开关单元和所述调制信号输出端之间；和第一控制装置（５１、５２），作用于所述第二开关装置，以在所述ＡＣ电压的符号与所述开关单元连接到的输入端（Ｐ、Ｎ）上的电压的符号相同时建立所述第二开关装置的导通，其特征在于，对于每个开关单元，所述设备包括所述开关单元的开关辅助电路（Ａ１、Ａ４），连接在所述开关单元连接到的输入端和所述开关单元的开关输出端之间，以在所述开关单元的第一开关装置的任何主导通之前建立基本上等于零的所述第一开关装置的开关电压，并且对于每个开关单元，所述设备包括第二控制装置，作用于与连接到与所述ＡＣ电压的符号相同的符号的电压输入端（Ｐ、Ｎ）的开关单元有关的第二开关装置，以在所述ＡＣ电压和所述ＡＣ电流具有相反的符号时建立所述第二开关装置的截止。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：科伦丁里泽特，阿兰拉卡诺伊，
申请(专利权)人：MGEUPS系统公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]