RU2011128077A

RU2011128077A - Способ и устройство управления выходным сигналом, подлежащим доставке в нагрузку, и система бесперебойного питания

Info

Publication number: RU2011128077A
Application number: RU2011128077/07A
Authority: RU
Inventors: Сю-Пин ЧЭНЬ; Шэн-Сянь ФАН; Ши-Сюн ФЭН; Чэнь-Цзюй ШЭНЬ
Original assignee: Америкен Пауэ Конвёршн Корпорейшн
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2013-01-20
Also published as: RU2521086C2; CN102318177A; US20130297088A1; US8405372B2; US20100141035A1; TWI482394B; AU2009324868A1; EP2374204B1; AU2009324868B2; WO2010068546A1; EP2374204A1; TW201023476A; CN102318177B; US9478970B2; BRPI0923263A2

Abstract

1. Способ управления выходным сигналом, подлежащим доставке в нагрузку, в котором:- генерируют несинусоидальное сигнальное колебание, подлежащее доставке в нагрузку, со скважностью широтно-импульсной модуляции (ШИМ);- дискретизируют это несинусоидальное колебание на попериодной основе и во множестве моментов в данном периоде для накопления выходных сигнальных отсчетов;- определяют на основе этих выходных сигнальных отсчетов, требует ли нагрузка больше или меньшей мощности во времени;- регулируют скважность при компенсации требования нагрузкой больше или меньше мощности для управления несинусоидальным сигнальным колебанием в зависимости от выходных сигнальных отсчетов, чтобы доставлять в нагрузку желаемую сигнальную характеристику.2. Способ по п.1, в котором выходной сигнал представляет собой выходное напряжение, несинусоидальное сигнальное колебание является несинусоидальным колебанием напряжения, а выходные сигнальные отсчеты является выходными отсчетами напряжения.3. Способ по п.1, в котором желаемой сигнальной характеристикой является желаемый среднеквадратичный сигнальный уровень.4. Способ по п.1, в котором в случае падающих выходных сигнальных отсчетов регулирование скважности включает в себя увеличение скважности, а в случае подъема выходных отсчетов напряжения регулирование скважности включает в себя уменьшение скважности, и при этом, опционально, уменьшение скважности сопрягает среднеквадратичный сигнальный уровень выходных отсчетов напряжения с желаемым среднеквадратичным сигнальным уровнем.5. Способ по п.1, в котором дополнительно:- управляют электромагнитным полем в трансформаторе

Claims

1. Способ управления выходным сигналом, подлежащим доставке в нагрузку, в котором:

- генерируют несинусоидальное сигнальное колебание, подлежащее доставке в нагрузку, со скважностью широтно-импульсной модуляции (ШИМ);

- дискретизируют это несинусоидальное колебание на попериодной основе и во множестве моментов в данном периоде для накопления выходных сигнальных отсчетов;

- определяют на основе этих выходных сигнальных отсчетов, требует ли нагрузка больше или меньшей мощности во времени;

- регулируют скважность при компенсации требования нагрузкой больше или меньше мощности для управления несинусоидальным сигнальным колебанием в зависимости от выходных сигнальных отсчетов, чтобы доставлять в нагрузку желаемую сигнальную характеристику.

2. Способ по п.1, в котором выходной сигнал представляет собой выходное напряжение, несинусоидальное сигнальное колебание является несинусоидальным колебанием напряжения, а выходные сигнальные отсчеты является выходными отсчетами напряжения.

3. Способ по п.1, в котором желаемой сигнальной характеристикой является желаемый среднеквадратичный сигнальный уровень.

4. Способ по п.1, в котором в случае падающих выходных сигнальных отсчетов регулирование скважности включает в себя увеличение скважности, а в случае подъема выходных отсчетов напряжения регулирование скважности включает в себя уменьшение скважности, и при этом, опционально, уменьшение скважности сопрягает среднеквадратичный сигнальный уровень выходных отсчетов напряжения с желаемым среднеквадратичным сигнальным уровнем.

5. Способ по п.1, в котором дополнительно:

- управляют электромагнитным полем в трансформаторе согласно ШИМ; и

- управляют согласно ШИМ переключателями питания, выполненными для управления доставкой энергии в нагрузку.

6. Способ по п.1, в котором дополнительно доставляют несинусоидальное сигнальное колебание в нагрузку, включающую в себя контроллер активной компенсации коэффициента мощности (ККМ).

7. Способ по п.1, в котором этап дискретизации включает в себя дискретизацию несинусоидального сигнального колебания на попериодной основе, и при этом определение того, требует ли нагрузка больше мощности во времени, основано на следующих один за другим периодах, причем этап регулирования включает в себя увеличение скважности для компенсации требования нагрузкой больше энергии.

8. Способ по п.7, в котором этап генерирования несинусоидального сигнального колебания включает в себя вычисление скважности, а на этапе увеличения скважности:

- пересчитывают скважность для определения пересчитанной скважности на основе выходных сигнальных отсчетов, усреднения выходных сигнальных отсчетов из данного периода и одного или нескольких периодов, предшествующих данному периоду, в случае, когда нагрузка меньше, чем порог, и использования выходного сигнального отсчета из данного периода в случае, когда нагрузка не меньше порога; и

- переустанавливают скважность на значение выше, чем пересчитанная скважность, что дает нулевой сигнальный уровень для ненулевой длительности времени между каждым полупериодом несинусоидального сигнального колебания, причем это значение опционально составляет 108% от пересчитанной скважности.

9. Способ по п.1, в котором этап дискретизации включает в себя дискретизацию несинусоидального сигнального колебания во множестве моментов с данном периоде несинусоидального сигнального колебания, и при этом определяют на основе дискретизации в данном периоде, требует ли нагрузка меньше мощности во времени, причем этап регулирования включает в себя обнуление несинусоидального сигнального колебания, когда удовлетворяется заранее заданное условие, или после этого.

10. Устройство для управления выходным сигналом, подлежащим доставке в нагрузку, содержащее:

- генератор для генерирования несинусоидального сигнального колебания, подлежащего доставке в нагрузку, со скважностью широтно-импульсной модуляции (ШИМ);

- дискретизирующий модуль для дискретизации этого несинусоидального колебания для накопления выходных сигнальных отсчетов;

- запросный модуль для определения на основе этих выходных сигнальных отсчетов, требует ли нагрузка больше или меньшей мощности во времени;

- регулирующий модуль для регулирования скважности для управления несинусоидальным сигнальным колебанием в зависимости от выходных сигнальных отсчетов, чтобы доставлять в нагрузку желаемую сигнальную характеристику.

11. Устройство по п.10, в котором выходной сигнал представляет собой выходное напряжение, несинусоидальное сигнальное колебание является несинусоидальным колебанием напряжения, а выходные сигнальные отсчеты является выходными отсчетами напряжения.

12. Устройство по п.10, в котором регулирующий модуль регулирует скважность для доставки желаемого среднеквадратичного сигнального уровня.

13. Устройство по п.10, в котором в случае падающих выходных сигнальных отсчетов регулирующий модуль регулирует скважность путем увеличения скважности, а в случае подъема выходных отсчетов напряжения регулирующий модуль регулирует скважность путем уменьшения скважности.

14. Устройство по п.13, в котором регулирующий модуль уменьшает скважность для сопряжения среднеквадратичного сигнального уровня выходных отсчетов напряжения с желаемым среднеквадратичным сигнальным уровнем.

15. Устройство по п.10, дополнительно содержащее:

- управляющий полем модуль для управления электромагнитным полем в трансформаторе согласно ШИМ; и

- управляющий переключением модуль для управления переключателями питания, выполненными для управления доставкой энергии в нагрузку согласно ШИМ.

16. Устройство по п.10, дополнительно содержащее доставляющий модуль для доставки несинусоидального сигнального колебания в нагрузку, включающую в себя контроллер активной коррекции коэффициента мощности (ККМ).

17. Устройство по п.10, в котором дискретизирующий модуль выполнен с возможностью дискретизировать несинусоидальное сигнальное колебание на попериодной основе, и при этом запросный модуль определяет, указывают ли следующие один за другим периоды, что нагрузка требует больше мощности во времени, а регулирующий модуль выполнен с возможностью увеличивать скважность для компенсации требования нагрузкой больше мощности.

18. Устройство по п.17, в котором генератор выполнен с возможностью вычислять скважность и при этом генератор выполнен с возможностью увеличивать скважность путем:

- пересчета скважности для определения пересчитанной скважности на основе выходных сигнальных отсчетов, усреднения выходных сигнальных отсчетов из данного периода и одного или нескольких периодов, предшествующих данному периоду, в случае, когда нагрузка меньше, чем порог, и использования выходного сигнального отсчета из данного периода в случае, когда нагрузка не меньше порога; и

- переустановки скважности на значение выше, чем пересчитанная скважность, что дает нулевой сигнальный уровень для ненулевой длительности времени между каждым полупериодом несинусоидального сигнального колебания, причем это значение опционально составляет 108% от пересчитанной скважности.

19. Устройство по п.10, в котором дискретизирующий модуль выполнен с возможностью дискретизировать несинусоидальное сигнальное колебание, и при этом запросный модуль определяет на основе дискретизации в данном периоде, требует ли нагрузка меньше мощности во времени, в регулирующий модуль выполнен с возможностью обнулять несинусоидальное сигнальное колебание, когда удовлетворяется заранее заданное условие, или после этого.

20. Система, содержащая:

- процессор для выполнения вычислительных функций;

- контроллер активной коррекции коэффициента мощности (ККМ);

- источник бесперебойного питания (ИБП) для доставки генерируемого несинусоидального сигнального колебания с желаемой сигнальной характеристикой в нагрузку, включающую в себя эти процессор и контроллер активной ККМ, причем ИБП выполнен с возможностью регулировать скважность несинусоидального сигнального колебания на основе определения того, что нагрузка требует больше или меньше мощности по времени, которое основано на выходных сигнальных отсчетах несинусоидального сигнального колебания.