静态开关
无触点开关
静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。
静态开关主电路原理
大多数UPS不间断电源)采用两个反向并联的晶闸管组成一个静态开关,如图1所示。
静态开关作为UPS的旁路开关而问世。静止变换式UPS的问世对数据保护起到了关键作用,使供电更加可靠,即使在UPS故障或负载过载时也能使计算机有电可用,就在UPS输入和输出之间并联上一个开关,更为了使开关切换时不会由于断电时间过长就采用了晶闸管电子开关,这就是静态旁路开关。
当输入端为正弦波电压正半周时,晶闸管VS1的门极触发脉冲使VS1导通,电源经VS1向负载供电;VS1在交流过零点时关断。当输入端电压为负半周时,晶闸管VS2承受正向阳极电压,VS2的门极触发脉冲使VS2导通,电源经VS2向负载供电。
静态开关的应用
UPS中逆变器输出静态开关S1与市电旁路静态开关S2的连接方式如图2所示。
逆变器正常工作时,S1导通,S2关断,逆变器通过S1为负载供电;当逆变器因故障退出供电时,S1关断,S2导通,由市电旁路继续为负载供电。静态开关与其检测控制电路配套使用,可使大中型UPS的逆变旁路切换时间达到1 ms甚至更短。
一般大中型UPS为了在主机检修时不中断对负载的供电而设置了检修旁路开关。UPS中逆变器输出静态开关、自动旁路静态开关和检修旁路开关的连接方式如图3所示。
UPS正常工作时,开关S闭合,逆变器的输出静态开关S1导通,逆变器为负载供电。检修时,先将供电方式切换为自动旁路供电,此时市电通过静态开关S2为负载供电;然后将检修旁路开关S3闭合,S3与S2并联为负载供电,由于S3与S2接同一市电,其输出必然同频率、同相位;而后将自动旁路开关S2断开,仅由检修旁路开关S3供电;最后切断开关S,并切断除检修旁路开关回路之外的输入交流电源,于是UPS主机完全脱离市电,可以安全地进行维护检修(注意这时机内还加有蓄电池组电压,可通过相应的开关来切断)。上述操作过程,能保证安全平滑地进行切换,不中断对负载的供电。检修完毕,接通UPS的相关输入电源,按与上面相反的顺序操作,即先闭合S;再闭合S2,断开S3;然后切断S2,闭合S1。
静态开关的优点
应用可控硅元件实现的静态开关较之应用其他方法构成的静态开关有如下的优点:
(1)无接点的跳动;
(2)机械噪音小;
(3)射频干扰小;
(4)由于没有会损坏的可动部件,故维护简便;
(5)不产生电弧(适用于有爆炸性气体的场所);
(6)不受冲击和振动的影响;
(7)可在任何方向安装;
(8)开关速度高;
(9)在许多应用中,体积小;
(10)具有适当的占空因数;
(11)在许多应用中,经济效果最佳;
(12)功率增益大。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 15:39
目录
概述
静态开关主电路原理
静态开关的应用
参考资料