本书系统地讲述了UPS电源的基本电路知识，以及目前市场上常见品牌的UPS电路结构、维护和维修等方面的知识。全书共18章，分为
基础篇和实战篇，其中1～７章为基础篇，主要讲述了UPS电源中常见的器件、电路及应用等；8～１８章为实战篇，主要对各种品牌的UPS电源进行实例剖析。
本书侧重理论和实践相结合。书中提供了几百幅翔实的
电路图，深入浅出，
物理概念清晰，实用性强。
本书可供从事UPS电源
设计、维修、维护及广大UPS用户参考，也是一本极好的
培训教材。
基 础 篇
第1章 功率器件及其应用
1.1 二极管
1.1.1 二极管的工作原理及其分类 1.1.2 二极管在UPS中常见的功能
1.1.3 二极管反向阻断和正向通态电压
1.1.4 UPS电路中IGBT的续流二极管过压损坏的原因
1.1.5 对续流二极管在UPS变换器中的要求
1.1.6 二极管的检测
1.2 晶闸管（SCR）
1.2.1 普通晶闸管的结构和工作原理 1.2.2 晶闸管的伏安特性和主要参数 1.2.3 其他晶闸管
1.2.4 晶闸管的保护电路
1.2.5 晶闸管损坏原因判别
1.2.6 晶闸管的检测
1.2.7 晶闸管的型号说明
1.3 功率场效应晶体管（MOSFET）
1.3.1 概述
1.3.2 功率MOSFET的结构和工作原理 1.3.3 功率MOSFET的基本特性
1.3.4 动态性能的改进
1.3.5 功率MOSFET驱动电路
1.3.6 UPS中常见的功率MOSFET驱动电路介绍及
分析1.3.7 功率MOSFET的发展与改进
1.3.8 MOSFET功率损耗分析
1.4 绝缘栅双极性晶体管（IGBT）
1.4.1 IGBT的结构与工作原理
1.4.2 术语说明与特性
1.4.3 IGBT的擎住效应和安全工作区 1.4.4 IGBT的驱动电路
1.4.5 UPS中IGBT保护
电路分析1.4.6 IGBT功率模块发生
故障时的应对方法
1.4.7 国内外
技术现状及发展趋势
第2章 UPS常用
集成电路及其应用
2.1 电压比较器、运算放大器及滤波电路
2.1.1 电压比较器
2.1.2 运算放大器电路
2.1.3 有源滤波电路
2.1.4 比较器、运算放大器的应用实例
2.2 555触发器及低压侦测集成电路
2.2.1 555电路
2.2.2 触发器电路
2.2.3 低压侦测集成电路
2.3 MOSFET、IGBT驱动集成电路
2.3.1 IR2117驱动集成电路
2.3.2
日本富士EXB系列IGBT驱动集成电路
2.4 UPS中的线性集成稳压电路
2.4.1 三端线性集成稳压电路
2.4.2 高精度基准电压源集成电路（TL431）
2.5 开关电源
控制器
2.5.1 SG1524/SG2524/SG3524脉宽调制器
2.5.2 改进型SG3525脉宽调制器
2.5.3 UC3842/UC3843脉宽调制器
第3章 整流滤波电路
3.1 单相不控整流电路
3.1.1 单相桥式整流电路
3.1.2 单相半波整流电路
3.1.3 单相全波整流电路
3.2 单相可控整流电路
3.2.1 单相半波可控整流电路
3.2.2 单相全桥可控整流电路
3.2.3 单相半控桥整流电路
3.3 三相可控整流电路
3.3.1 三相半波可控整流电路
3.3.2 三相全控桥整流电路
3.4 自关断器件在可控整流电路中的应用
3.5 整流器对UPS输入相序的要求及其应用
案例分析
3.5.1 相序对晶闸管整流器的影响 3.5.2 相序对全桥不控整流器无影响
第4章 逆变电路及脉宽调制（PWM）技术
4.1 方波逆变电路
4.1.1 单相方波逆变电路及其波形 4.1.2 方波逆变器的输出波形分析
4.2 PWM控制的基本原理
4.3 PWM逆变电路及其脉宽调制（SPWM）方法
4.3.1
计算法和调制法
4.3.2 异步调制和同步调制
4.3.3 规则采样法
4.4 脉宽调制跟踪控制法
4.5 逆变控制技术的应用实例分析
4.5.1 基于PIC
单片机的SPWM控制逆变器实例
4.5.2 基于DSP实现的无差拍控制逆变器实例
第5章 功率因数修正及谐波抑制
5.1 概述
5.2 无源滤波器
5.3 无源功率因数校正
5.3.1 在UPS整流器与直流滤波电容之间串入无源电感 5.3.2 在UPS整流器输入端串入无源LC串并联谐振槽路
5.3.3 用电容和二极管
网络构成填谷式无源校正
5.4 多重叠加整流
5.4.1 6脉冲整流器
5.4.2 12脉冲整流
5.4.3 谐波数据分析
5.5 有源功率因数校正（PFC）
5.5.1 电流临界导电模式（CRM）
5.5.2 电流非连续导电模式（DCM） 5.5.3 电流连续导电模式（CCM）
5.5.4 功率因数校正器的应用实例
5.6 脉宽调制（PWM）整流
5.6.1 单相PWM开关整流
5.6.2 三相PWM全桥开关整流
5.6.3 PWM整流控制方式
5.6.4 PWM整流应用实例
5.7 有源电力滤波器
5.7.1 有源电力滤波器的基本原理 5.7.2 有源电力滤波器的系统构成 5.7.3 有源电力滤波器的主电路
5.8 UPS谐波抑制的解决方案及应用比较
5.8.1 技术解决方案
5.8.2 大功率晶闸管整流UPS谐波抑制应用解决方案的比较
第6章 UPS并联冗余技术及冗余配置
6.1 UPS单机或逆变模块的并联控制
6.1.1 UPS并联常见的连接控制方式 6.1.2 UPS逆变模块并联均流控制
6.1.3 UPS逆变模块并联同步电路
6.1.4 UPS逆变模块并联运行控制实例
6.2 UPS供电系统的可靠性和可用性
6.2.1 单机UPS供电系统的可靠性分析
6.2.2 UPS供电系统的可用性分析
6.3 并机冗余UPS的配置
6.3.1 双变换单机UPS系统
6.3.2 并联冗余UPS系统
6.3.3 隔离冗余UPS系统
6.3.4 分布冗余UPS系统
第7章 大型UPS的
安装、
调试、使用与维护 7.1 UPS的安装
7.1.1
设备场地、环境要求
7.1.2 拆箱与就位
7.1.3 设备配电
7.1.4 系统接地
7.1.5 蓄电池安装
7.1.6 设备内部静态物理检查
7.2 UPS的调试
7.2.1 调试前的准备工作
7.2.2 调试内容和调试步骤
7.3 UPS的使用与维护
7.3.1 UPS的使用
7.3.2 UPS的常见运行故障
7.3.3 UPS的维护及保养
实 战 篇
第8章 FH-500（HANSA)UPS实例剖析
8.1 工作原理
8.2 辅助电源及充电电路
8.3 市电/逆变器切换控制原理
8.3.1 市电供电正常时的市电/逆变器切换控制电路的工作原理
8.3.2 市电中断或超出正常范围时的市电/逆变器切换控制电路的工作原理
8.4 自动稳压工作原理
8.4.1 市电供电时的自动稳压原理 8.4.2 逆变器供电时的自动稳压原理
8.5 保护电路
8.5.1 逆变器过流保护
8.5.2 蓄电池电压过低保护
8.5.3 逆变器过压保护
8.5.4 市电过电压保护
8.6 工作状态显示及报警电路
8.7 FH-500 UPS工作点的调整
8.8 FH-500 UPS的使用注意事项
8.9 常见故障及维修方法
第9章 ES-500（APC）UPS实例剖析
9.1 概述
9.2 硬件电路部分
9.2.1 蓄电池充电器
9.2.2 直流升压电路
9.2.3 逆变器
9.2.4 逆变器驱动电路
9.2.5 单片机控制电路
9.3 ES-500 UPS的常见故障维修
第10章 PIC17C43单片机控制DS30系列的UPS实例剖析
10.1 系统概述
10.2 逆变器
10.2.1 逆变器的结构
10.2.2 逆变器工作方式
10.3 系统的硬件电路说明
10.4 电路
10.4.1 蓄电池直流升压电路
10.4.2 自由调整电路
10.4.3 功率因数校正电路
10.4.4 逆变器控制电路
10.5
软件部分
10.5.1 软件设计方案
10.5.2 程序代码
10.6 DS30系列的UPS的PCB板及元件清单
第11章 Powerware（1～3?kVA）系列（爱克赛）的UPS实例剖析
11.1 基本工作原理及主要技术特性
11.2 面板显示及操作
11.2.1 面板指示功能及运行方式 11.2.2 UPS操作方法
11.3 整流器电路
11.4 直流升压电路
11.5 逆变器及输出电路
11.5.1 逆变器主电路
11.5.2 逆变器脉宽调制及驱动电路
11.6 辅助电源及充电电路
11.6.1 脉宽调制芯片(TOPSwitch 226)的特性及工作原理
11.6.2 辅助电源功率变换主电路
11.7 MC68H11K微处理器控制电路
11.8 Powerware Prestige 3000 UPS的维修
11.8.1 一般故障及维护方法
11.8.2 严重故障及维修方法
第12章 “天王”（1～6 kVA）系列UPS实例剖析 12.1 系统性能指标及功能
12.1.1 系统性能指标
12.1.2 系统的主要功能
12.2 系统的总体架构
12.2.1 UPS主电路拓扑结构
12.2.2 主控制单元组成
12.3 系统主要部件的选型分析
12.4 系统正弦逆变控制硬件电路
12.4.1 信号检测及A/D转换电路 12.4.2 市电/逆变相位检测电路 12.4.3 PWM信号发生电路
12.4.4 保护、控制信号接口
12.4.5
通信接口电路
12.5 系统正弦逆变控制软件基本思想
12.5.1 逆变控制器程序采样周期执行时序
12.5.2 系统各中断优先级的设定 12.5.3 A/D转换子程序
12.5.4 参考正弦波的产生及逆变/市电锁相子程序
12.5.5 逆变控制算法程序与PWM产生方法
12.6 辅助电路
12.6.1 系统辅助电源电路
12.6.2 12 V系统工作电源
12.6.3 LEM霍尔元件供电电路
12.6.4 逆变驱动供电电路
12.7 保护检测与控制执行电路
12.7.1 系统保护检测电路
12.7.2 系统控制执行电路 12.7.3 UPS逆变驱动隔离电路
12.8 UPS常见故障及处理
第13章 机架式iTrustRT(1～3?kVA)系列（爱默生）UPS实例剖析
13.1 机架式iTrustRT系列UPS的技术及应用特点
13.2 基本结构
13.3 功率主电路拓扑结构
13.4 控制电路
13.4.1 功率因数校正控制
13.4.2 PWM逆变器控制
13.4.3 DC/DC升压控制
13.4.4 蓄电池充电控制
13.4.5 频率/相位跟踪控制
13.5 硬件架构
13.5.1 系统硬件电路架构
13.5.2 UPS微处理控制器（DSP） 13.5.3 UPS控制
电路板13.5.4 UPS功率电路板
13.6 软件架构
13.6.1 软件程序功能的类型
13.6.2 实时监控软件
第14章 C（1～3?kVA）系列（山特）UPS实例剖析
14.1 C(1～3?kVA)系列UPS的性能参数及系统结构 14.2 电路工作原理
14.2.1 功率级电路工作原理
14.2.2 控制电路工作原理
14.3 C3 kVA UPS维修参数
14.3.1 控制电路维修参数
14.3.2 保护电路维修参数
14.4 常见故障排除
14.4.1 功率板电路维修判据及常见故障处理
14.4.2 输入CPU的各检测信号电路的常见故障及处理
14.4.3 CPU输出控制、保护电路的常见故障及处理
第15章 SM/ST（5～200?kVA）系列(先控)UPS实例剖析
15.1 概述
15.1.1 UPS电路结构 15.1.2 控制电路板连接结构
15.2 基础电源板A5
15.2.1 基础电源电路
15.2.2 基础电源控制电路
15.2.3 基础电源板上的直流母线反馈信号
15.3 电气参数及开关状态的信号采集电路
15.4 接口板A7电路
15.4.1 接口板A7电源电路
15.4.2 信号调制电路
15.4.3 同步取样信号调制电路
15.4.4 整流器SCR驱动信号调制电路 15.4.5 逆变器SPWM信号调制电路
15.5 静态开关（BYPASS）单元
15.5.1 静态开关主电路及缓冲保护电路
15.5.2 静态开关驱动放大电路
15.6 整流器单元
15.6.1 整流器主电路及缓冲保护电路
15.6.2 整流器SCR驱动放大电路
15.7 逆变器单元
15.7.1 逆变器功率主电路
15.7.2 IGBT驱动放大电源电路
15.7.3 IGBT驱动放大电路
15.8 微处理器单元
15.8.1 MC80C537微处理器 15.8.2 整流器、逆变器及静态开关微处理器控制板硬件
电路设计 15.8.3 SM系列UPS整流器、逆变器微处理器控制板接口功能 15.8.4 UPS系统主控及显示微处理器控制板硬件电路设计
15.9 SM系列UPS使用说明及操作
15.9.1 面板介绍
15.9.2 UPS运行操作程序
15.10 故障分析及维修
15.10.1 UPS报警
信息分析及维修方法
15.10.2 电路板常见故障点及其维修
第16章 Galaxy(40～800 kVA)系列(梅兰日兰)UPS实例剖析
16.1 Galaxy UPS概述
16.1.1 UPS的结构
16.1.2 控制系统结构
16.2 单元电路
16.2.1 辅助电源
16.2.2 整流器电路 16.2.3 逆变器电路
16.2.4 旁路静态开关电路
16.2.5 显示和通信
16.3 UPS过载特性
16.3.1 热过载
16.3.2 限流
16.4 Galaxy UPS的使用与常见故障分析
16.4.1 控制面板介绍 16.4.2 起动 16.4.3 停机 16.4.4 蜂鸣器复位
16.4.5 常见故障
第17章 22XXB(7.5～80?kVA)系列(三菱)UPS实例剖析
17.1 概述
17.1.1 UPS的基本特性
17.1.2 系统组成及工作过程
17.2 控制电路
17.2.1 DSP实现的数字锁相
17.2.2 蓄电池充/放电技术
17.2.3 驱动电路（GDER-UA驱动板）
17.2.4 负荷保护特性
17.2.5 蓄电池检测功能
17.3 UPS与PC的串行通信
17.3.1 串行通信芯片
17.3.2 硬件接口电路及程序
17.4 UPS的使用与维修
17.4.1 三菱UPS电源实物结构
17.4.2 UPS故障判断及处理
第18章 典型的全数字DSP控制UPS设计实例剖析
18.1 系统概述
18.2 采样周期执行时序
18.3 变换及其控制电路
18.3.1 逆变器电路
18.3.2 蓄电池充电器
18.3.3 功率因数校正电路（PFC） 18.3.4 直流升压电路（Boost）
18.4 软件流程及程序代码
附录A UPS部分PCB板及驱动电路 附录B UPS逆变控制模块程序流程图
附录C 三菱22XXB系列UPS的控制电路
参考文献
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