UPS不間斷電源工作原理

更新時間：2021-06-04 11:41:59　點擊數：2755

  UPS不間斷電源當電網電壓正常時，市電電壓通過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，同時改善電源質量；同時它還對機內的電池進行充電，儲存后備能源；當電網電壓異常時，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選擇可承受的切換時間。

  根據UPS不間斷電源工作方式不同，從后備式、在線式UPS電源、在線互動式幾個方面了解《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，一路市電通過整流器對蓄電池進行充電，而另一路市電通過自動穩壓器初步穩壓吸收部分電網干擾后，再由旁路轉換開關直接提供給用戶。此時，蓄電池處在充電狀態，知道蓄電池充滿而轉為浮充狀態。

當電網電壓或電網頻率超出UPS的輸入范圍時，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，蓄電池進行放電，在控制電路的控制下逆變器開始工作，使逆變器產生220V、50Hz的交流電，此時UPS供電系統轉換為蓄電池一逆變器繼續向負載供電。

特點：結構簡單、價格便宜、噪聲低、但絕大部分時間，負載得到是稍加穩壓處理的“低質量”正弦波電源。轉換時間長，后備式UPS不間斷電源的逆變器不是經常工作的，因此不掌握逆變器的動態狀況，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，充電器對蓄電池進行充電和浮充電。

• 以DC/AC逆變器。當時點存在時，逆變器不工作；市電中斷時，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。

• 輸出轉換開關。當時間存在時，輸出轉換開關捷通輸入電源，向負載供電；市電中斷時，輸出轉換開關再斷開市電回路的同時接通逆變器，由逆變器繼續向負載供電。

• 智能調壓電路。四點存在時，智能調壓電路可用來調節并穩定輸出電壓。

二、在線式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，市電供應品質不穩或停電時，電池從充電轉為供電，知道市電恢復正常才轉回充電，“UPS在用電的整個過程是全程介入的”。其優點是輸出的波形和市電一樣是正弦波，而且純凈無雜訊，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，通過電路外部交流電轉變為直流電，再通過高質量的逆變器將直流電轉換為高質量的正弦波交流電輸出給計算機。在線式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，因此不存在求換時間問題，適用于對電源有嚴格要求的場合，在線式UPS電源不同于后備式的一大優點是供電持續長，一般為幾個小時，也有大到十幾個小時的。

特點

采用20Hz以上的PWM技術，具有優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%，轉換時間為零。

三、在線互動式UPS不間斷電源

工作原理

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

特點

在線互動式UPS不間斷電源與在線式UPS不間斷電源相比，由于沒有經過兩次變換其功率損失明顯低于在線式UPS不間斷電源，因而效率高，可到95%以上，在市電供電時過載能力可達200%，有較寬的輸入電范圍，噪音低，體積小等。采用可控硅整流，會對市電產生較強的諧波電流，但在線互動式UPS在帶線性負載時不會對市電產生污染。