UPS不間斷電源工作原理

更新時(shí)間：2021-06-04 11:41:59　點(diǎn)擊數：2805

  UPS不間斷電源當電網(wǎng)電壓正常時(shí)，市電電壓通過(guò)UPS穩壓后供應給負載使用，性能好的UPS不間斷電源本身就是良好的交流穩壓器，同時(shí)改善電源質(zhì)量；同時(shí)它還對機內的電池進(jìn)行充電，儲存后備能源；當電網(wǎng)電壓異常時(shí)，UPS不間斷電源的逆變器將電池的直流電能轉換為交流電能維持對負載的供電。在電網(wǎng)供電之間自行切換，確保對負載的不間斷供電。而且可以根據設備的精密程度來(lái)選擇可承受的切換時(shí)間。

  根據UPS不間斷電源工作方式不同，從后備式、在線(xiàn)式UPS電源、在線(xiàn)互動(dòng)式幾個(gè)方面了解《UPS不間斷電源工作原理》。

一、后備式UPS不間斷電源

工作原理

  當市電正常時(shí)，一路市電通過(guò)整流器對蓄電池進(jìn)行充電，而另一路市電通過(guò)自動(dòng)穩壓器初步穩壓吸收部分電網(wǎng)干擾后，再由旁路轉換開(kāi)關(guān)直接提供給用戶(hù)。此時(shí)，蓄電池處在充電狀態(tài)，知道蓄電池充滿(mǎn)而轉為浮充狀態(tài)。

當電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)頻率超出UPS的輸入范圍時(shí)，即在非正常的情況下，交流電的輸入被切斷，充電器停止工作，蓄電池進(jìn)行放電，在控制電路的控制下逆變器開(kāi)始工作，使逆變器產(chǎn)生220V、50Hz的交流電，此時(shí)UPS供電系統轉換為蓄電池一逆變器繼續向負載供電。

特點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、噪聲低、但絕大部分時(shí)間，負載得到是稍加穩壓處理的“低質(zhì)量”正弦波電源。轉換時(shí)間長(cháng)，后備式UPS不間斷電源的逆變器不是經(jīng)常工作的，因此不掌握逆變器的動(dòng)態(tài)狀況，容易形成隱形故障。適合不太重要單臺PC機使用。

電路結構

• 充電器。當市電正常時(shí)，充電器對蓄電池進(jìn)行充電和浮充電。

• 以DC/AC逆變器。當時(shí)點(diǎn)存在時(shí)，逆變器不工作；市電中斷時(shí)，由它將直流電（由蓄電池供給）轉變成負荷負載要求的交流電，電壓波形有方波、準方波和正弦波3種形式。

• 輸出轉換開(kāi)關(guān)。當時(shí)間存在時(shí)，輸出轉換開(kāi)關(guān)捷通輸入電源，向負載供電；市電中斷時(shí)，輸出轉換開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)市電回路的同時(shí)接通逆變器，由逆變器繼續向負載供電。

• 智能調壓電路。四點(diǎn)存在時(shí)，智能調壓電路可用來(lái)調節并穩定輸出電壓。

二、在線(xiàn)式UPS不間斷電源

工作原理

運行模式為“市電和用電設備是隔離的，市電不會(huì )直接供電給用電設備”，而是到了UPS就被轉換成直流電，再兵分兩路，另一路則轉回交流電，供電給用電設備，市電供應品質(zhì)不穩或停電時(shí)，電池從充電轉為供電，知道市電恢復正常才轉回充電，“UPS在用電的整個(gè)過(guò)程是全程介入的”。其優(yōu)點(diǎn)是輸出的波形和市電一樣是正弦波，而且純凈無(wú)雜訊，不受市電不穩定的影響，可供電給“電感型負載”，只要在UPS輸出功率足夠的前提下，可以供給任何使用市電設備。

UPS不間斷電源一直使其逆變處于工作狀態(tài)，通過(guò)電路外部交流電轉變?yōu)橹绷麟姡偻ㄟ^(guò)高質(zhì)量的逆變器將直流電轉換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計算機。在線(xiàn)式UPS在供電狀況下的主要功能是穩壓及防止電波干擾；在停電時(shí)則使用備用直流電源給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在求換時(shí)間問(wèn)題，適用于對電源有嚴格要求的場(chǎng)合，在線(xiàn)式UPS電源不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續長(cháng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)的。

特點(diǎn)

采用20Hz以上的PWM技術(shù)，具有優(yōu)良的輸出電壓瞬變特性，噪音較小，約為50dB；輸出正弦波的波形失真系數最小，一般小于3%，轉換時(shí)間為零。

三、在線(xiàn)互動(dòng)式UPS不間斷電源

工作原理

在市電正常時(shí)，在線(xiàn)互動(dòng)式UPS不間斷電源供給負載的是改善了的市電，當市電故障時(shí)，負載完全由蓄電池供給的能力經(jīng)逆變器變換后供電。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源中有一個(gè)雙向，既可以當逆變器使用，又可以作為充電器。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS不間斷電源是根據輸入市電情況通過(guò)升降壓或逆變時(shí)調整電壓輸出。

特點(diǎn)

在線(xiàn)互動(dòng)式UPS不間斷電源與在線(xiàn)式UPS不間斷電源相比，由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)兩次變換其功率損失明顯低于在線(xiàn)式UPS不間斷電源，因而效率高，可到95%以上，在市電供電時(shí)過(guò)載能力可達200%，有較寬的輸入電范圍，噪音低，體積小等。采用可控硅整流，會(huì )對市電產(chǎn)生較強的諧波電流，但在線(xiàn)互動(dòng)式UPS在帶線(xiàn)性負載時(shí)不會(huì )對市電產(chǎn)生污染。