UPS“不间断电源”供应的工作原理

编辑来源: 美克能源       发布时间: 2017-11-28
导读:

UPS的中文意思为“不间断电源”,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中,主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给计算机造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。

从基本应用原理上讲,UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。

1)整流器:整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用;

2)蓄电池:蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串联而成,其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间。其主要功能是:1当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部。2当市电故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载;

3)逆变器:通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成;

4)静态开关:静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路到另一路的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。

目前,主流的UPS电源厂商有美克能源(MUST)、雷诺士、索克曼、山特等,都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。

当市电正常时,(指UPS可以接受、认可的电压幅值、频率和波形比负载接受的范围要大),由市电通过UPS给负载供电。UPS对市电进行滤波、稳压和稳频调整后,提供给负载更加稳定和洁净的电源。同时,UPS通过充电器把电能转变为化学能储存在电池中。当UPS侦测到市电异常时,切换到电池供电,通过逆变器(INVERTER)把化学能转变为交流电能,供给负载,以保证对负载的不间断电力供应。这种UPS还有一种旁路(BYPASS)工作状态,它在刚开机或机器故障时,可以把输入经高频滤波后直接输出,保障对负载的供电。

1、在线式和后备式从工作原理上分UPS可分为后备式(OFFLINE)和在线式(ONLINE)两种。从备用时间上则可分为标准型和长效型两种。从原理上看,在线式UPS同后备式UPS的主要区别在于,后备式UPS在有市电时仅对市电进行稳压,逆变器不工作,处于等待状态,当市电异常时,后备式UPS会迅速切换到逆变状态,将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电,因此后备式UPS在由市电转逆工作时会有一段转换时间,一般小于10ms,而在线式UPS开机后逆变器始终处于工作状态,因此在市电异常转电池放电时没有中断时间,即0中断。

2、在线互动式UPS除了以上两种类型外,还有一种称为在线互动式(Line-Interactive),如的Inter系列。所谓在线互动式UPS,是指在输入市电正常时,UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电,在市电异常时逆变器立即投入逆变工作,将电池组电压转换为交流电输出,因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比,在线互动UPS的保护功能较强,逆变器输出电压波形较好,一般为正弦波,而其最大的优点是具有较强的App功能,如Inter系列UPS随机带有监控App,可以方便的上网进行UPS的远程控制和智能化管理。

3、标准型和长效型除了以上三类,根据后备时间,UPS还可分为标准机和长效机。标准机用内置电池,后备供电时间较短,一般在5-15分钟。长效机则可根据用户需要,增大电池容量配置,延长后备时间。但这要求更大的充电器来满足电池充电电流和充电时间性的需要,因此厂商在设计时会放大充电器容量或加装并联的充电器。从备用时间来分,UPS可分为长效型和标准型两种。一般来说,标准机机内带有电池组,在停电后可维持较短时间的供电(一般不超过25分钟);长效机机内不带电池,但增加了充电器,用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间。

关键词:UPS电源

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