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高频在线互动式UPS具有高效率,控制方法简单且成本相对低廉,是一种非常值得研究的一种UPS。本文主要从高频在线互动式UPS的拓扑设计出发,使用电源常用的一些电路模块,如BOOST电路,BUCK电路,充电器电路,逆变电路,以及DC-DC升压电路等。通过对这些电路的原理分析,结合UPS的应用特点,设计出一款新型的高频在线互动式UPS。根据高频在线互动式UPS的工作原理和技术指标的要求,分别设计了交流BOOST电感,BUCK电感与充电器电感。其中BOOST电感将和DC-AC升压用电感实现了复用,BUCK电感与逆变电感复用,降低了UPS成本。本文给出了这几个主要的电感器参数设计。搭建硬件电路模型,对模块化电路进行仿真。分别对UPS在市电模式和电池模式进行了仿真,并且分析了UPS带不同负载下的仿真波形。研究了UPS的输出动态特性。针对转换时间过长的问题,提出了市电模式下断电、电压突变等情况下的电压侦测方法,加快市电丢失的侦测速度。根据IEC62040-3的动态特性要求,对高频在线互动式UPS的拓扑进行改进,使其在市电模式和电池模式之间转换时,能更快的向负载供电,保证负载端电压的稳定,提升高频在线互动式UPS对于高精度、高稳定度的电压要求较高的负载的适应性。针对特殊市电电网存在的频繁雷击和短时持续的高电压的情况,本文设计了一种能持续耐高电压的雷击保护电路,不仅解决了UPS输入高压时导致元器件损坏的问题,同时又具有比较良好的雷击保护特性。由于UPS逆变器的输出端到UPS的输出插座之间存在较长的距离,高频逆变开关管开关动作时对外造成强烈的电磁辐射,并在UPS的传导测试中造成比较大的干扰。本文采用了双电感逆变器的设计方法解决了逆变器输出干扰较大的问题。最后详细的分析UPS在市电模式,电池模式,充电模式下的实际开关管驱动波形以及动态特性测试结果等,并给出了相应的测试结论。