DE4121007A1 - Online-usv kleiner leistung - Google Patents
Online-usv kleiner leistungInfo
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- DE4121007A1 DE4121007A1 DE19914121007 DE4121007A DE4121007A1 DE 4121007 A1 DE4121007 A1 DE 4121007A1 DE 19914121007 DE19914121007 DE 19914121007 DE 4121007 A DE4121007 A DE 4121007A DE 4121007 A1 DE4121007 A1 DE 4121007A1
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- Power Engineering (AREA)
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Description
Elektronische Geräte wie Rechenanlagen, Automatisierungsgeräte
u. a., die am kommerziellen Netz betrieben werden, reagieren emp
findlich gegenüber Spannungs- und Frequenzänderungen und gestat
ten keinen Netzausfall, auch nicht kurzzeitig. Zur Vermeidung von
Funktionsstörungen und Schäden sieht man zur kontinuierlichen
Spannungsversorgung deshalb eine Wechselstromeinspeisung mittels
unterbrechungsfreier Stromversorgungen (USV) vor. USV finden sich
in immer größerem Maße auch in Raumschutz-, Brandmelde-, Alarm-
und weiteren Anlagen, die eine besonders hohe Zuverlässigkeit
erfordern. USV arbeiten in der Weise, daß bei Netzausfall ein
Akkumulatorsystem die Stromversorgung übernimmt, bis die Netz
spannung wieder zur Verfügung steht.
Bekannte USV, wie sie z. B. die DE-OS 31 17 689, Fig. 2 als Prin
zipschaltbild zeigt, sind derart aufgebaut, daß die Netzspannung
durch einen Gleichrichter (meist in einphasiger Brückenschaltung)
einen Zwischenkreiskondensator speist, an den wiederum ein Wech
selrichter (wiederum in einphasiger Brückenschaltung) angeschlos
sen ist, dessen Ausgangsspannung i.a. durch ein Filter von stö
renden Oberschwingungen befreit wird. Die einphasige Wechselspan
nung wird durch einen Ausgangstransformator auf den vom Verbrau
cher geforderten Pegel angehoben, so daß diese Spannung in Ef
fektivwert und Klirrfaktor unabhängig von der Netzspannung und
der Belastung engtolerierte Werte einhält.
Gleichzeitig wird vom Zwischenkreis über einen Gleichstromsteller
eine Batterie geladen, so daß die geladene Batterie bei Ausfall
der Netzspannung ihrerseits den Zwischenkreis speisen kann und
die Ausgangsspannung weiterhin konstant hält.
Die Spannung oder die Frequenz können ausgangsseitig geregelt
werden, z. B. in der Weise, daß die Ausgangsspannung in Frequenz
und Phase der Netzspannung gleichgehalten wird oder daß die
Frequenz, unabhängig von der Netzfrequenz, konstant gehalten
wird.
Nachteilig an der beschriebenen Anordnung ist der hohe
Bauelementeaufwand. Insbesondere wirkt der große und schwere
Ausgangstransformator volumen- und gewichtsbestimmend.
Aufgabe der Erfindung ist die Verringerung des Bauelementeaufwan
des bei unterbrechungsfreien Stromversorgungen kleiner Leistung,
insbesondere hinsichtlich der weiteren Gewichts- und Volumenredu
zierung.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Eingangsgleichrichter und der Ausgangswechselrichter in Mittel
punktschaltung und der Ausgangstransformator als Spartransforma
tor ausgeführt sind. Der Eingangsgleichrichter speist zwei in
Reihe geschaltete Zwischenkreiskondensatoren, wobei der Verbin
dungspunkt beider Zwischenkreiskondensatoren an die durchgehende
Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangsklemmen angelenkt ist.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und
Fig. 2 eine Variante bezüglich der Filteranordnung.
Der Eingangsgleichrichter, bestehend aus den Ventilen V1, V2 und
der Ausgangswechselrichter, bestehend aus den Ventilen V3, V4 und
den Freilaufdioden V5, V6, sind in Mittelpunktschaltung ausge
führt. Als Ausgangstransformator T1 ist ein Spartransformator
angeordnet, der z. B. bei einer maximalen Toleranz der Netzspan
nung von -15% nur eine Typenleistung von ca. 30-40% eines ver
gleichbaren Trenntransformators besitzen muß. Die Eingangsnetz
spannung Un speist über eine Kommutierungs-/Glättungsdrossel L3
zwei in Reihe geschaltete Zwischenkreiskondensatoren C1, C2, wobei
deren gemeinsamer Anschluß mit der durchgehende Verbindung zwi
schen Ein- und Ausgangsklemme verbunden ist. An den Wechselrich
ter schließt sich ein Filter an, das aus der Filterdrosselspule
L1 und dem Filterkondensator C3 besteht. Hierdurch werden stören
de Oberschwingungen von der Ausgangsspannung Ua ferngehalten. Zur
Überbrückung von Netzausfällen ist an den Zwischenkreis ein
Gleichstromsteller, bestehend aus den Ventilen V7, V8 und den
Freilaufdioden V9, V10, mit Batterie E angeschlossen. Der Batterie
E ist die Drosselspule L2 vorgeschaltet. Gegebenenfalls kann
parallel zur Batterie E ein Kondensator C4 geschaltet werden. Im
Netzbetrieb arbeiten das Ventil V7 und die Freilaufdiode V10 mit
der Drosselspule L2 als Tiefsetzsteller zur Ladung der Batterie
E, bei Netzausfall arbeiten das Ventil V8 und die Freilaufdiode
V9 mit der Drosselspule L2 als Hochsetzsteller zur Speisung der
Zwischenkreiskondensatoren C1, C2.
Fig. 2 zeigt eine Variante des Ausgangswechselrichters, bei dem
das Ausgangsfilter hinter dem Ausgangstransformator T1 liegt und
dieser so ausgebildet wird, daß durch Erhöhung seiner Streuinduk
tivität, z. B. mittels Zusatzkern mit Luftspalt, eine gesonderte
Filterdrosselspule wie die Filterdrosselspule L1 in Fig. 1 entfal
len kann.
Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird nicht nur die
Baugröße des Transformators verringert, auch die Zahl der aktiven
Bauelemente (Gleichrichterdioden, Wechselrichterventile - z. B.
IGBT mit Freilaufdioden) wird halbiert.
Claims (4)
1. Online-USV kleiner Leistung, dadurch gekennzeichnet, daß der
Eingangsgleichrichter und der Ausgangswechselrichter in Mittel
punktschaltung ausgeführt sind und die Ventile (V1, V2) des Ein
gangsgleichrichters zwei in Reihe geschaltete Zwischenkreiskon
densatoren (C1, C2) speisen, deren Verbindungspunkt an die durch
gehende Verbindung zwischen Ein- und Ausgangsklemmen angelenkt
ist, wobei die Ventile (V3, V4) des Ausgangswechselrichters über
ein Filter mit einem Ausgangsspartransformator (T1) verbunden
sind.
2. Online-USV nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an
sich bekannte Batterieanordnung am Zwischenkreis, bestehend aus
den zwei Zwischenkreiskondensatoren (C1, C2), parallel angeordnet
ist.
3. Online-USV nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus
gangsseitige Filter aus einer Filterdrosselspule (L1) und einem
Filterkondensator (C3) besteht.
4. Online-USV nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus
gangsseitige Filter aus einem Filterkondensator (C3) und der
durch einen Streukern des Ausgangstransformators (T1) gebildeten
Streuinduktivität besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914121007 DE4121007A1 (de) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Online-usv kleiner leistung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914121007 DE4121007A1 (de) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Online-usv kleiner leistung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4121007A1 true DE4121007A1 (de) | 1992-12-24 |
Family
ID=6434731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914121007 Withdrawn DE4121007A1 (de) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Online-usv kleiner leistung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4121007A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0582890A1 (de) * | 1992-08-10 | 1994-02-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
DE4323290A1 (de) * | 1993-07-12 | 1995-01-19 | Siemens Ag | Anordnung mit einem Schrägtransformator |
-
1991
- 1991-06-21 DE DE19914121007 patent/DE4121007A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0582890A1 (de) * | 1992-08-10 | 1994-02-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung |
DE4323290A1 (de) * | 1993-07-12 | 1995-01-19 | Siemens Ag | Anordnung mit einem Schrägtransformator |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |