不间断电源UPS工作原理,按工作原理UPS分为哪几种

2019-12-20      2458 次浏览

不间断电源UPS工作原理,按工作原理UPS分为哪几种?不间断电源是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。UPS不间断电源现在被广泛的用于各发电厂以及变电站,足以保证能够在负载过高的情况下,仍然能提供正常的供电。


不间断电源UPS系统工作原理


(1)交流-直流变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。交流-直流输入有软启动电路,可避免开机时对电网的冲击。


(2)直流-交流逆变电路:采用大功率模块全桥逆变电路,具有很大的功率富余量,在输出动态范围内输出阻抗特别小,具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术,及快速短路保护技术,使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路,均可安全可靠地工作。


(3)控制驱动:控制驱动是完成整机功能控制的核心,它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外,还完成正弦脉宽调制的控制,由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。


按工作原理UPS分为哪几种?


UPS电源按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类


1、后备式UPS电源


后备式UPS电源是我们最常用的,它具备了自动稳压、断电保护等UPS电源最基础也最重要的功能;后备式UPS结构简单、体积小、成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定精度差,有切换时间,且输出波形一般为方波。


工作原理:


①市电正常时则市电经稳压后直接输出负载,同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电,此时逆变器不工作;


②当市电故障时,由电池提供电力,经逆变器输出负载。此切换时间约4-10ms之间。


2、在线式UPS电源


在线式UPS电源结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题;在线式UPS电源有极宽的输入电压范围,无切换时间且输出电压稳定精准的高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本高。


工作原理:


①当在线式UPS在电网供电正常时,电网输入的电压一路经过噪声滤波器去除电网中的高频干扰,以得到纯净的交流电,进入整流器进行整流和滤波,并将交流电转换为平滑直流电,然后分为两路,一路进入充电器对蓄电池充电,另一路供给逆变器,而逆变器又将直流电转换成220V,50Hz的交流电供负载使用。


②当发生市电中断时,交流电的输入已被切断,整流器不再工作,此时蓄电池放电把能量输送到逆变器,再由逆变器把直流电变成交流电,供负载使用。因此,对负载来说,尽管市电已不复存在,但此时负载并未因市电中断而停运,仍可以正常运行。


3、在线互动式UPS电源


在线互动式UPS电源结合了后备式和在线式其优点,具有价格低廉、后期维护成本低、零转换等特点;在线互动式UPS电源有较宽的输入电压范围,噪音低、体积小等特点,但同样存在切换时间,和一般后备UPS相比,这种机型保护功能较强,逆变输出电压波形较好,一般为正弦波。


工作原理:


①市电正常状态:电网输入电流进入双向变换器进行整流工作,整流过后的电流一路给UPS蓄电池组进行充电,另一路经过逆变器转换为交流电给负载进行供电。


②市电异常状态:电网输入电流出现异常或中断,UPS电源会立即中断市电供电。由于在线式互动式UPS电源逆变器一直处于工作状态,所以其转换时间为0ms,对设备不会产生任何影响。


以上就是UPS不间断电源的类型和原理,现阶段UPS一般都是免维护的密封,设计寿命普遍是5年,此外,温度的提高,会诱发电池内部化学活性增强,因而形成大批的热能,又会反过来促使周围温度升高,这个恶性循环,会加速缩短UPS不间断电源的寿命。


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