离线 UPS —— 低频变压器 - Infineon Technologies

综述

离线（待机）UPS 主要用于小型办公室和家庭办公室，也称为 SOHO。离线 UPS 容量通常在 0 到 10kVA之间。该方案涵盖了主要的电源分立式解决方案，通常分为基于低频变压器和基于高频变压器的两类系统。它的使用场景是：当交流线路出现电压时，继电器会绕过逆变器，同时逆变器保持关机状态。电池充电器工作，保持电量充满状态。若交流电源停止供电，继电器将UPS输出切换到逆变器，逆变器在 10 至 20 毫秒的短暂中断后启动，提供备用电源。

特征：

50/60 Hz 的铁芯变压器，体积大且笨重
正弦或方波输出电压
全桥或推挽式逆变器/充电器，主要采用全桥拓扑
可有效对抗交流线路浪涌

产品

产品亮点

MOSFET

极其可靠的 StrongIRFET™ 功率 MOSFET/OptiMOS™ 功率 MOSFET 实现超低开关损耗。CoolMOS™ 超结技术，适用于需要高压阻断能力和快速开关的 AC-DC 应用中

IGBTs

650 V TRENCHSTOP™ 5 H5 针对 PFC 和 PWM 拓扑进行了优化；降低结温和外壳温度，从而提高设备可靠性。1200 V TRENCHSTOP™ IGBT6 S6 系列专为低导通损耗设计；而 H6 系列则为改善开关损耗设计

驱动器 IC

EiceDRIVER™ 栅极驱动器具有较宽的输出电流选择范围（0.1-A 到 10-A）和强大的栅极驱动器保护功能，如快速短路保护 (DESAT)、有源米勒箝位、击穿保护、故障、关断、过电流保护等

基于 MOSFET 的逆变器，采用 12 V 或 24 V 电池供电

在小型办公室或家庭办公室 (SOHO) 环境中使用的 UPS 通常包括基于 MOSFET 的逆变器，该逆变器采用 12 V 或 24 V 铅酸电池供电（24 V 系统由两个串联的 12 V 电池组成）。在高额定功率系统中，需要更高的电池电压来限制工作电流。42 V 和 72 V 系统的存在也基于此，但这类系统比较少见。UPS 的电池可内置或外置，汽车电池是外部使用的，内部使用密封铅酸电池。

适用于 UPS 的微控制器

XMC™ 微控制器系列基于 ARM® Cortex®-M 内核，适用于需要工业标准内核的实时关键应用。该系列致力于电源转换、工厂和楼宇自动化、交通和家用电器等领域的应用。XMC1000 系列将 ARM® Cortex®-M0 内核和成熟的、差异化外围设备整合到领先的 65 纳米制造工艺中。

XMC13x 选项提供了 CCU8 定时器/PWM 模块的功能，需提供所需的栅极驱动信号。32 MHz 的时钟频率为开关频率为 20 kHz 的 PWM 输出提供了充足的调整粒度。离线 UPS 不需要 MATH 协同处理器和亮度和色彩控制单元 LED 光引擎，因此 XMC1301 已能满足需求。例如，16 引脚，PG-TSSOP-16-8 封装的 XMC1301-T016F0032 型号含 32 kB 闪存、16 KB SRAM 和足够多的 I/O 引脚，可支持所需的离线 UPS 功能。

该固件可以使用 DAVE^TM IDE 进行开发，并可免费下载。可通过 XMC^TM Link 隔离调试探针进行编程和调试。在 DAVE^TM IDE 中创建你的项目，包括设备定义、设置、需编译的源文件和构建可执行代码，并可下载到 XMC^TM 控制器的程序闪存中。有数种编程/调试协议可供选择。