ups的内部接线及工作原理

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1、新疆寰球工程公司12021年9月5日2014年6月16日UPS的内部接线及工作原理课件新疆寰球工程公司2021年9月5日第一部分：概述1.1定义UPS（UninterruptiblePower），即不间断电源，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。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停

2、电）时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。21.2UPS电源的分类按电路主结构分为四大类1）后备式UPS;2）在线式UPS；3）串并联调整式UPS；4）在线互动式UPS。新疆寰球工程公司2021年9月5日3新疆寰球工程公司42014年4月2日按后备时间分类：标准机和长效机（1）标准机：配备有内置蓄电池组的UPS称为标准机。一般配置蓄电池容量较小，用于短时间

3、供电（如5-15分钟），使用户及时保存数据和系统正常关机。由于受体积和重量的限制，标准机仅局限于中、小功率的UPS。（2）长效机：需外接蓄电池组的UPS称为长效机，长效机的容量从几百伏安到几十千伏安可供选择。在实际应用中长效机有着很大的机动性，用户可以根据自己所需后备时间的长短来确定采用何种容量的蓄电池。新疆寰球工程公司52021年9月5日1.3主要组成部分其中（1）整流器整流器把交流电能变为直流电能，为逆变器和蓄电池提供能量，其性能的优劣直接影响UPS的输入指标。①可控硅整流器可控硅整流器输出

4、容量大，可靠性高，工作频率低，滤波器体积大，噪声大，适用于输入电压低、功率大的UPS。②二极管与绝缘栅双极晶体管(IGBT)组合型整流器二极管与IGBT组合型整流器的工作频率高，具有功率因数校正功能，滤波器体积小，嗓声低，可靠性高，适用于中小功率UPS。新疆寰球工程公司62021年9月5日（2）逆变器逆变器用以把市电经整流后的直流电能或蓄电池的直流电能转换为电压和频率都比较稳定的交流电能，其性能的优劣直接影响UPS的输出性能指标。IGBT逆变器工作频率高(2OkHz)，滤波器体积小，噪声低，可靠

5、性高。新疆寰球工程公司72021年9月5日（3）旁路开关旁路开关是为提高UPS系统工作的可靠性而设置的，能承受负载的瞬时过载或短路电流。因UPS的逆变器采用电子器件，如IGBT管的过载能力仅为125%，当UPS供电系统出现过载或短路故障时，UPS将自动切换到旁路，以保护UPS的逆变器不会因过载而损坏。UPS供电系统转入旁路供电后，是由市电直接供给负载的，因市电的系统容量大可提供足够的时间使过载或短路回路的断路器跳闸，待系统切除过载或短路回路后，旁路开关将自动转换回来，由UPS继续向其他负载供电。

6、旁路开关可分为以下几种。新疆寰球工程公司82021年9月5日①静态旁路开关静态旁路开关为无触点开关，由晶闸管开关器件构成。所谓电子式静态转换开关，是将一对反向并联的快速晶闸管连接起来，作为UPS在执行由市电旁路供电至逆变器供电切换操作时的元件。由于快速晶闸管的接通时间为微秒级，同小型继电器毫秒级的转换时间相比，它只是小型继电器的千分之一左右。因此，依靠这种先进技术，可以对负载实现转换时间为零的不间断供电。正常工作时，只有逆变器供电通道或交流旁路电源通道中的一路电源向负载供电。只有当UPS需要执行

7、由交流旁路电源供电至逆变器供电切换操作时，才会出现短暂的(约几毫秒至几十毫秒)两路交流电源在时间上重叠向负载供电的情况。静态开关可以将转换时间缩短到lms以下，甚至1OOus以内，但损耗较大。新疆寰球工程公司92021年9月5日②动态旁路开关动态旁路开关为有触点开关，由接触器和断路器构成，靠机械动作完成转换，动态开关转换过程会有几十毫秒的供电中断，故不能应用于重要的负载场合，现代的UPS己很少采用。(4)蓄电池蓄电池用以为UPS提供一定后备时间的电能输出。在市电正常时，由充电器为其提供电能并转换

8、为化学能；在市电中断时，其将化学能再转换为电能，为逆变器提供能量。新疆寰球工程公司102021年9月5日(5)隔离变压器在ups电源供电系统中之所以要配置隔离变压器，有些是ups电源设备本身要求的，隔离变压器是ups电源电路的一个重要的组成部分；有的是为了改善系统供电质而设置的；还有的是为了电网与负载设备的电压置式之间的匹配而设置的。新疆寰球工程公司112021年9月5日第二部分：UPS的工作原理及特点2.1后备式UPS特点：结构简单、价格便宜、噪声低，但绝大部分时间，负载得到的是稍加稳压处理过