逆变电源系统

　　概述

　　电源的应用基本上分为两类，一类为直流输出，直流电源如：-48V通信电源，220V/110V电力系统变电站用操作电源；另一类为交流输出电源，如：逆变器、商用UPS和电力专用UPS等，直流电源领域现已完全采用高频化、模块化技术，这两种新技术的采用，给直流电源带来的变化，同样在逆变器，UPS交流电源领域，采用全高频、DSP数字化控制、模块化将成为一种趋势。

　　我公司交流并联模块均采用数字化控、高频开关技术、带电热插拔、无主并联等技术设计，很好的满足了当今重要场合对用电的高可靠性要求，模块核心控制芯片采用美国TI公司高性能的DSP2406数字芯片，该芯片是功能强大的32位机，其运行速度达到每秒4000万条指令（40MIPS），是普通单片机运行速度的200多倍，此外，每个模块还专门采用了一个CPU单片机来管理工作，如模块的运行状况、参数设置、LCD汉字菜单显示以及对上通讯等任务。模块可自主并联，即模块的并联无需依赖任何其它公共部分（如系统监控等），实现了无主并联；由并联模块组成的系统完全实现了严格意义上的无单点故障，并联模块还可组成高可靠性N+1供电系统。自从2004年投入市场运行至今，没有出现任何系统瘫痪的记录，可靠性高；系统维护简单、快速，各种规格的模块均为在线快速更换设计。

　　技术特点

　　●全数字化控制

　　模块采用了32位DSP全数字化控制技术，核心芯片是美国TI公司DSPTMS320F2406；模块是模块的核心，负责整个模块的控制、切换、并联算法处理。DSPTMS320F2406具有如下特点：

　　△其采用的是高性能静态CMOS技术，供电电压降为3.3V，功耗较小，工作环境适应能力强、稳定性好。

　　△运行速度非常之快，DSP速度高达每秒钟执行4千万条指令（40MIPS），是普通的CPU运算速度的200多倍，实时控制能力非常强大。

　　△采用哈弗总线结构，使程序空间和数据空间完全分开，不仅程序运行速度大大提升，而且运行软件稳定可靠。

　　△模块的一致性好，每个模块的各种输出参数和特性均有各种数学算法通过DSP的运算来完成，这种全数字控制方式避免了因器件参数的离散性而导致的不同模块输出参数差异和特性差异，而且抗干扰能力强。

　　●无主并联

　　模块可以自主并联，模块间不分主从，互不依赖。

　　●自主均流

　　自动均分负载，模块间自动完成负荷电流均分，运行中若有模块发生故障，模块有完善的保护和退出机制，故障模块能够自动退出系统，不影响整个系统正常工作，负荷电流会自动重新均分。

　　●系统的MTBF达到400000小时

　　●扩容方便

　　各种规格的模块均采用带电热插拔设计，扩容简单方便，尤其是负载随着时间的变化而不断增加的情况，不会导致投资损失。增加负载，只需要加模块就可以了。

　　●热插拔

　　在传统的整机逆变器、UPS及EPS等系统中，系统一旦出现故障，技术人员到现场进行维修，系统故障诊断和维修耗时长。

　　模块化带电热插拔设计，则避免了以上的故障，其优点如下：

　　模块化带电热插拔设计，使用户无需配置的维修人员，只要备有备用模块，用户的运行维护人员经过简单的培训便可以承担维护，故障处理十分简单，在系统不停机的情况下，只需将系统中的故障模块拔下，再插上备用模块，系统的维修工作就算完成，整个过程只需要1至2分钟，维护工作大大简化备品备件及其方便、经济。对于用户，尤其是系统用户，如电力公司、地铁、铁路等，只需建立统一的备品备件库，各站点无需备用，统一管理，使备品配件的管理和使用效率非常高。

　　●零切换时间

　　旁路电压在规定范围内逆变输出旁路，从而实现不间断切换，负载断电时间为零。

　　●功率密度高

　　逆变器采用了全高频、全数字化控制技术，以高频变压器取代了传统逆变技术中笨重的工频变压器，使得模块的体积、重量大为减小，只及传统产品的1/5.

　　●带载能力强

　　可带阻性负载、容性负载、整流性负载、空调负载和电动机类大电流冲击负载。