本發明涉及自動控制技術，具體涉及一種不間斷電源I字型三電平強限裝置及方法。
背景技術：
UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)，即不間斷電源，是將蓄電池(多為鉛酸免維護蓄電池)與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷(事故停電)時，UPS立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
目前的服務器機房的UPS在投載瞬間會有大電流存在，觸發到UPS逆變部分的強制限流邏輯。觸發到強制限流邏輯后由于開關管的開關邏輯問題，造成UPS出現炸機問題。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：
本發明提供一種不間斷電源I字型三電平強限裝置，包括不間斷電源I字型三電平強限電路以及控制器，不間斷電源I字型三電平強限電路包括電容C3、電容C4、二極管D1、二極管D2、開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4、電感L，開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4依次串聯連接，二極管D1、二極管D2串聯連接，二極管D1的負極接開關管Q1、開關管Q2的連接點，二極管D2的正極接開關管Q3、開關管Q4的連接點，二極管D1、二極管D2的連接點接零線N，電容C3并聯連接與二極管D1的兩端，電容C4并聯連接與二極管D2的兩端，開關管Q2、開關管Q3的連接點接電感L的一端，電感L的另一端接零線N，控制器產生四路控制信號分別控制開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4的導通與關閉。
進一步的，開關管Q1的輸入端與零線N之間連接有電容C1，開關管Q4的輸出端與零線N之間連接有電容C2。
進一步的，電容C1及電容C2為電解電容，其中電容C1的正極接開關管Q1的輸入端，負極接零線N，電容C2的負極接開關管Q4的輸出端，正極接零線N。
進一步的，電容C3、電容C4均為680p電容。
進一步的，電感L的另一端與零線N之間接有電容C5。
進一步的，開關管為三極管或MOS管。
進一步的，開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4均并聯連接有快恢復二極管。
此外本發明提供一種用于上述不間斷電源I字型三電平強限裝置的強限方法，其特征在于，包括以下步驟：
SS1：計算開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路時間常數t；
SS2：逆變發生強制限流時，控制先關開關管Q1、開關管Q4，再關開關管Q2、開關管Q3之間存在的時間差為回路時間常數t的3-5倍；
SS3：當強制限流放開時，控制先開開關管Q2、開關管Q3，再開開關管Q1、開關管Q4之間存在的時間差為回路時間常數t的3-5倍。
進一步的，開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路時間常數t＝開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路阻抗R*回路電容C，其中R為開關管Q2導通阻抗、開關管Q3導通阻抗、一個二極管導通阻抗及走線阻抗之和，回路電容C為一個二級管的寄生電容及并聯的電容之和。
通過準確定義開關管的時間差，這樣即可避免強制限流保護引起的炸機問題，沒有增加產品的復雜性和成本。
附圖說明
圖1示出本發明不間斷電源I字型三電平強限裝置構成圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖及具體實施例進一步說明本發明的技術方案。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
本發明主要思想是：
逆變發生強制限流時，先關開關管Q1及開關管Q4，再關開關管Q2及開關管Q3，此時存在一個時間差；當強制限流放開的時候先開開關管Q2及開關管Q3，再開開關管Q1及開關管Q4，此時，也存在一個時間差，時間差的定義是需要考慮的問題，本發明從管子雜散參數的角度定義該時間差，通過準確定義開關管的時間差，兩個時間差定義為吸收電容加上二極管雜散電容上的能量，這樣即可避免強制限流保護引起的炸機問題。
具體實施方式如下：
圖1為本發明不間斷電源I字型三電平強限裝置構成圖。
如圖1所示，不間斷電源I字型三電平強限裝置包括不間斷電源I字型三電平強限電路以及控制器，不間斷電源I字型三電平強限電路包括電容C3、電容C4、二極管D1、二極管D2、開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4、電感L，開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4依次串聯連接，二極管D1、二極管D2串聯連接，二極管D1的負極接開關管Q1、開關管Q2的連接點，二極管D2的正極接開關管Q3、開關管Q4的連接點，二極管D1、二極管D2的連接點接零線N，電容C3并聯連接與二極管D1的兩端，電容C4并聯連接與二極管D2的兩端，開關管Q2、開關管Q3的連接點接電感L的一端，電感L的另一端接零線N，控制器產生四路控制信號分別控制開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4的導通與關閉，逆變發生強制限流時，先關開關管Q1、開關管Q4，再關開關管Q2、開關管Q3存在的時間差以及當強制限流放開的時候先開開關管Q2、開關管Q3，再開開關管Q1、開關管Q4時間差為開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路時間常數t的3-5倍。
根據本發明的一實施例，開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路時間常數t＝開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路阻抗R*回路電容C，其中R為開關管Q2導通阻抗、開關管Q3導通阻抗、一個二極管導通阻抗及走線阻抗之和，回路電容C為一個二級管的寄生電容及并聯的電容之和。
當開關管Q2輸入端的電位高于零線N電位時，電流流向為Q2→→Q3→→D2→→零線N，此時開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路阻抗R為開關管Q2導通阻抗、開關管Q3導通阻抗、二極管D2導通阻抗及走線阻抗之和，回路電容C為二級管D1的寄生電容及電容C3之和；當開關管Q2輸入端的電位低于零線N電位時，電流流向為零線N→→D1→→Q2→→Q3，此時開關管Q2、開關管Q3同時開通時的回路阻抗R為二極管D1導通阻抗、開關管Q2導通阻抗、開關管Q3導通阻抗及走線阻抗之和，回路電容C為二級管D2的寄生電容及電容C4之和。
根據本發明的一實施例，開關管Q1的輸入端與零線N之間連接有電容C1，開關管Q4的輸出端與零線N之間連接有電容C2。
根據本發明的一實施例，電容C1及電容C2為電解電容，其中電容C1的正極接開關管Q1的輸入端，負極接零線N，電容C2的負極接開關管Q4的輸出端，正極接零線N。
根據本發明的一實施例，電容C3、電容C4均為680p電容。
根據本發明的一實施例，電感L的另一端與零線N之間接有電容C5。
根據本發明的一實施例，開關管為三極管或MOS管。
根據本發明的一實施例，開關管Q1、開關管Q2、開關管Q3、開關管Q4均并聯連接有快恢復二極管。
本發明從器件雜散參數的角度來定義開關管的開關邏輯，使UPS避免由于帶沖擊性負載帶來的過流強制限流保護引起的炸機問題。
盡管在裝置的上下文中已描述了一些方面，但明顯的是這些方面也表示對應方法的描述，其中塊或設備與方法步驟或方法步驟的特征相對應。類似地，在方法步驟的上下文中所描述的各方面也表示對應的塊或項目或者對應裝置的特征的描述。可以通過(或使用)如微處理器、可編程計算機、或電子電路之類的硬件裝置來執行方法步驟中的一些或所有。可以通過此類裝置來執行最重要的方法步驟中的某一個或多個。
所述實現可以采用硬件或采用軟件或可以使用例如軟盤、DVD、藍光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、或閃存之類的具有被存儲在其上的電子可讀控制信號的數字存儲介質來執行，所述電子可讀控制信號與可編程計算機系統配合(或能夠與其配合)以使得執行相應的方法。可以提供具有電子可讀控制信號的數據載體，所述電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統配合以使得執行本文所描述的方法。
所述實現還可以采用具有程序代碼的計算機程序產品的形式，當計算機程序產品在計算機上運行時，程序代碼進行操作以執行該方法。可以在機器可讀載體上存儲程序代碼。
以上所描述的僅是說明性，并且要理解的是，本文所描述的布置和細節的修改和變化對于本領域技術人員而言將是明顯的。因此，意在僅由所附權利要求的范圍而不是由通過以上描述和解釋的方式所呈現的特定細節來限制。