大中型UPS原理分析-大中型UPS的静态转换开关
2010-9-30 大、中型UPS静态开关一般使用电子式静态转换开关。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。在大型UPS中常用的两种静态开关控制框图（三相中的一相）如图4－10所示。从此图可以看出，三相UPS逆变器的输出电压经三组接触器送到负载。与此同时，三相50Hz交流旁路电源经三相静态开关（由三组反向并联的晶闸管组成）也可送到负载。正常工作时，只有逆变器供电通道或交流旁路电源通道之中的一路电源向负载供电。只有当UPS需要执行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～几十毫秒）两路交流电源在时间上重叠向负载供电的情况。为保证逆变器及静态开关的安全运行，UPS的控制系统必须满足下述的基本工作条
件：
（1）由UPS逆变器所产生的50Hz正弦波电源应随时保持与市电50Hz交流旁路电源的同频率、同相位、同幅度和较小正弦波失真度的关系。因为只有在这样的条件下才有可能使UPS在执行由逆变器供电至市电交流旁路供电切换操作时，实现上述两种交流电源间不存在任何瞬态电压差或是在瞬态电压差足够小的条件下执行安全切换操作要求。为此必须在UPS的系统控制中引入“锁相同步”。
（2）UPS的控制电路应具有分别执行同步切换和非同步切换的能力，以确保UPS能在具有不同供电质量的交流旁路电源系统中正常运行。
1 同步切换方式
当UPS的逆变器输出电压与市电交流旁路电源电压处于锁相同步工作状态时,在需要执行从交流旁路供电至逆变器供电切换操作前,用户可通过仔细调节UPS逆变器的输出电压,使它的输出电压值等于交流旁路电源电压或者使逆变器的输出电压稍高于交流旁路电源电压(一般控制在5V～10V左右)。对于如图
所示的控制系统而言，主控板首先向逆变器的输出接触器发出闭合操作命令。在此阶段将会出现由交流旁路电源和逆变器同时向负载供电的状况，以确保对负载的不间断供电。在执行上述同步切换操作时，很难满足这两种交流电源间的瞬态电压差一直为零。因此，总会有一个或大或小的环流在这两种电源之间流动，该环流的大小可通过专门的电流检测电路来进行实时监控。控制电路是在电流过零点上将处于交流旁路通道上的静态开关中的晶闸管关断，然后UPS才进入由逆变器供电的正常工作状态。采用这种“先合后断”的切换控制方式，可以确保上述两种交流电源产生重叠向负载供电的最长时间，被控制在50Hz的半个周波之内（即小于10ms)。当UPS在运行过程中，如果遇到输出过载、短路、逆变器故障或用户人为地关闭逆变器情况之一时，由控制电路在向逆变器本身及位于逆变器供电通道上的输出接触器发出“关断”命令信号的同时，也向位于交流旁路通道上的静态开关发出“闭合”命令。此时，由于输出接触器的关断响应时间较慢（大约为80ms～100ms),而静态开关中的快速晶闸管开通时间很短（几微秒至十几微秒）的缘故，当静态开关闭合时，接触器尚未真正释放，所以此时向负载提供能量的电源有逆变器输出滤波电容上的残余电压（因为此时的逆变器已处于自动关机状态之中）及市电交流旁路电源。这段时间大约要持续20ms左右。此后，负载则完全由市电交流旁路电源供电了。
另一类大、中型UPS静态开关如图1所示。
对于图1所示的控制系统而言，由于在它的逆变器供电和市电交流旁路供电通道上都采用静态开关来作为它们的切换元件。对于晶闸管而言，一旦它被触发导通，导通状态会一直维持到流过晶闸管的电流小于它的最小维持电流或者加在晶闸管阳极上的电位低于阴极上的电位时，晶闸管才会重新恢复它的阻断能力。因此对于采用由反向并联的晶闸管构成的静态开关而言，唯一确保晶闸管静态开关被“关断”的条件是将流过它的电流降低到它的维持电流以下。因此，当这种
类型的UPS在执行市电交流旁路供电 逆变器供电切换操作时，常采用如下控制原理：当UPS的逻辑控制板上的控制电路在执行切换操作命令时，它首先发出控制命令立即封锁原来处于导通状态的静态开关中的晶闸管的触发脉冲。与此同时，随时检测流过该晶闸管的电流，当控制电路发现流过该晶闸管的电流过零时，立即向原来处于关断状态的静态开关中的晶闸管发送触发脉冲，从而实现在两个静态开关之间换流的切换操作。在这里，由于快速晶闸管的导通时间仅是微秒数量级，所以在技术上是能实现向负载提供切换时间为零的连续供电要求的。
2 不同步切换方式
当交流旁路电源电压与逆变器输出电压之间的相位差超差(一般UPS允许的最大相位差在3.6°～15°之间）或上述两种电压间的瞬态电压差过大（如超过25V以上）时，静态开关逻辑控制电路会发出禁止切换命令。在这种情况下，由市电交流旁路供电至逆变器供电的切换操作只能采取不同步切换方式，以免在执行切换操作的瞬间因环流过大而引发事故，如烧毁静态开关中的晶闸管或逆变器中的末级驱动晶体管模块。现以图4－10所示的控制系统为例来说明不同步切换
的工作模式：
图1利博特公司7400系列UPS的静态开关控制框图
当UPS需从逆变器供电向市电交流旁路供电切换时，是采用“先断开后接通”的控制方式来执行切换操作的。即先让位于逆变器供电通道上的接触器断开，然后在经过0.2s 0.8s的时间延迟后,才让处于市电交流旁路通道上的静态开关中的晶闸管导通。因此，当UPS在执行不同步切换操作时，对用户的供电而言，它有可能会出现0.2s～0.8s的供电中断
UPS不间断电源工作原理及应用 国电新疆艾比湖流域开发有限公司—刘晓伟 摘要：本文介绍了UPS电源系统的基本组成，原理及特点，并对如何对其全面、完善维护做了详细的阐述。 关键字：UPS 储能电池、工作原理、维护 一、引言 保证任何情况下的正常供电，是水电行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外，还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，虽说各企业配臵的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式，这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。 二、UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象
接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 UPS电源系统主要分两大部分，主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，这个时间因各企业情况不同而不同，主要由备用电源的接入时间来定，通常在几分钟或几个小时不等。UPS电源系统在检测到电网电压中断后，可自行启动供电，且随着储能电池慢慢放电，储能电池的容量随着时间会逐渐降低，考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50％并留有一定的余量。 2.1电源工作原理 2.1.1 AC-DC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。AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。 2.1.2 DC-AC逆变电路：采用大功率IGBT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
UPS不间断电源常见故障及解决方法 前言： UPS不间断电源常见故障有哪些？如何解决这些故障呢？ 正文： 问题一：有市电时UPS输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。 故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查: ----检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。 -----若蓄电池工作电压正常，赤峰汤浅电池厂检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。 ----若逆变器驱动电路工作不正常，则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，若有控制信号输出，说明故障在逆变器驱动电路。 ----若波形产生电路无PWM控制信号输出，则检查其输出是否因保护电路工作而封锁，若有则查明保护原因; ----若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏 ----上述排故顺序也可倒过来进行，有时能更快发现故障。 问题二：蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍充不上去。故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查: --检查充电电路输入输出电压是否正常; --若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池 再测，若仍不正常则为充电电路故障; --若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。
问题三：逆变器功率级一对功放晶体管损坏，更换同型号晶体管后，运行一段时间又烧坏的原因是电流过大，而引起电流过大的原因有: --过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时，过流保护电路不起作用; --脉宽调制(PWM)组件故障，输出的两路互补波形不对称，一个导通时间长，而另一个导通时间短，使两臂工作不平衡，甚至两臂同时导通，造成两管损坏; --功率管参数相差较大，此时即使输入对称波形，输出也会不对称，该波形经输出变压器，造成偏磁，即磁通不平衡，积累下去导致变压器饱和而电流骤增，烧坏功率管，而一只烧坏，另一只也随之烧坏 问题四：UPS开机后，面板上无任何显示，UPS不工作。 故障分析:从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路: --检查市电输入保险丝是否烧毁; --若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭; --若蓄电池保险完好，赤峰汤浅电池厂检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示。 --若市检测电路工作正常，再检查蓄电池电压检测电路是否正常。 问题五：在接入市电的情况下，每次打开UPS，便听到继电器反复的动作声，UPS面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。 根据上述故障现象可以判断:该故障是由蓄电池电压过低，从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池，先进行均衡充电(所有蓄电池并联进行充电)，若仍不成功，则只有更换蓄电池。 问题六：一台后备UPS有市电时工作正常，无市电时逆变器有输出，但输出电压偏低，同时变压器发出较大的噪音。 故障分析:逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常，变压器有噪音说明推挽电路的两臂工作不对称，检测步骤如下: --检查功率是否正常; --若功率正常，再检查脉宽输出电路输出信号是否正常; --若脉宽输出电路输出正常，再检查驱动电路的输出是否正常。
UPS电源的工作原理详解 UPS电源也称不间断电源，能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。顾名思义UPS电源，它就是一台这样的机器，它在市电停止供应的时候，能保持一段供电时间，使人们有时间存盘，再从容地关闭机器。 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。 UPS电源现已广泛应用于：工业、通讯、国防、医院、广播电视、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备等领域。 UPS电源工作原理 (1)在线式 在线式UPS(On-Line UPS)的运作模式为“市电和用电设备是隔离的，市电不会直接供电给用电设备”，而是到了UPS就被转换成直流电，再兵分两路，一路为电池充电，另一路则转回交流电，供电给用电设备，市电供电品质不稳或停电时，电池从充电转为供电，直到市电恢复正常才转回充电，“UPS在用电的整个过程是全程介入的”。其优点是输出的波型和市电一样是正弦波，而且纯净无杂讯，不受市电不稳定的影响，可供电给“电感型负载”，例如电风扇，只要在UPS输出功率足够的前题下，可以供电给任何使用市电的设备。 UPS电源一直使其逆变器处于工作状态，通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此不存在切换时间问题，适用于对电源有严格要求的场合。在线式UPS电源不同于后备式的一大优点是供电持续长，一般为几个小时，也有大到十几个小时的，它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作，显然，由于其功能的特殊，价格也明显要贵一大截。这种在线式UPS比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。 (2)后备式 后备式又称为非在线式不间断电源(Off-Line UPS)，它只是“备援”性质的UPS，市电直接供电给用电设备也为电池充电(Normal Mode)，一旦市电供电品质不稳或停电了，市电的回路会自动切断，电池的直流电会被转换成交流电接手供电的任务(Battery Mode)，直到市电恢复正常，“UPS只有在市电停电了才会介入供电”，不过从直流电转换的交流电是方波，只限于供电给电容型负载，如电脑和监视器。 平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，因此后备式UPS也被称为离线式UPS。后备式UPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合，比较适合家庭使用。然而这种UPS存在一个切换时间问题，因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。不过实际上这个切换时间很短，一般介于2至10毫秒，而计算机本身的交换式电源供应器在断电时应可维持10毫秒左右，所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。后备式UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主要是让您有时间备份数据，并尽快结束手头工作，其价格也较低。对不是太关键的电脑应用，比如个人家庭用户，就可配小功率的后备式UPS。 (3)线上交错式 线上交错式又称为线上互动式或在线互动式(Line-Interactive UPS)，基本运作方式和离线式一样，不同之处在于线上交错式虽不像在线式全程介入供电，但随时都在监视市电的供电状况，本身具备升压和减压补偿电路，在市电的供电状况不理想时，即时校正，减少不
2012 ~ 2013 学年第 2 学期 《电力电子实训》 课程设计报告 题目：UPS不间断电源 专业：自动化 班级：自动化（2） 姓名：唐青荣怀润 指导教师：周松林 电气工程系 2011年5月12日
1、任务书
摘要 UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。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，同时它还向机电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机电池的电能，通过逆变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 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。 电力电子技术的应用围已经深入到我们呢的日常生活中去了，其中UPS不间断电源就是其中的重要应用围。此次电力电子课程设计中，对UPS电源的设计就是本次设计的主要容。随着UPS的广泛使用，在现代社会中的重要性越来越强，使用围越来越广，目前，UPS在电力电子产品中已占市场相当大的份额，所以这次课程设计对我来说具有非常的实际意义，能从中让我学习许多先进的知识和理论，将所学的知识进行升华，这将有利于我今后的工作。 关键词：储能逆变器不间断电源稳压器向负载供电
Abstract UPS (Uninterruptible Power System), namely the uninterruptible power supply, is a kind of energy storage device, uninterruptible power supply voltage and frequency of the main part of the inverter. Mainly used for power supply to a single computer, computer network system or other power electronic equipment to provide uninterrupted. When the power input is normal, UPS city electricity voltage supply to load, the UPS is an AC voltage regulator, at the same time it also to the machine battery charging; when the power outage (outage), UPS will immediately built-in battery power, continue to supply 220V alternating current to the load by the method of inverse transformation, the load to maintain the normal work and protect the load of soft, hardware damage. UPS devices are often large and the voltage is too low to provide protection for all voltage Application of power electronic technology has penetrated into our daily life in London, where UPS uninterruptible power supply is one of the important applications. Power electronics course this design, design of UPS power is the design of the main content. With the wide use of UPS, in the modern society is becoming more and more strong, used, currently, UPS has accounted for a large share of the market in electric and electronic products, so the curriculum design has practice meaning to me, let me learn a lot from the advanced knowledge and theories, to learn the knowledge of sublimation, which will be helpful for our future work. Keywords: energy storage inverter uninterruptible power supply voltage to the load power supply
不间断电源UPS用途和意义 UPS不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备，它是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供电的连续性。所需要的备用时间可以根据用户的需求来配置安时/AH的电池来满足。当市电停电时，电源在无断点的状况下对负载继续供电.可保证计算机系统不丢失信息和数据，以及保证磁盘的盘面或磁头不受损坏，保证设备在停电时还能正常无误的运行。 从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节。邮政、电信、移动、金融证券、医院、电力、军队、石化、工矿企业及各大院校等多个领域，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。 UPS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：在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电超出其工作范围或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：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。平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，并将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，后备式UPS也被称为离线式UPS。后备式UPS存在2至10毫秒的时间切换，不适合于关键性供电场所。此外，后备式UPS一般只能持续供电几分钟到十几分钟。 2. 在线互动式UPS：在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：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，但和一般后备UPS相比，这种机型保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波。在线式UPS：在线式UPS在工作时，首先将市电转化为直流电给UPS电池充电，同时逆变器将此直流电逆变为交流电为负载供电，由于市电经过了交流到直流、再到交流的转换过程，所以市电中原有的干扰和脉冲电压成分已经过滤得非常干净，因此，由在线式UPS逆变出来的电压很稳定。由于逆变电路始终在工作，所以当停电时，UPS能马上将其存储的电能通过逆变器转化为交流电对负载进行供电，从而达到了输出电压零中断的切换目标。双变换也是指UPS的输出电压经过了两次交直流的互相转换过程。而高频则表示UPS内部工作在高频环境下。高频UPS的好处是体积小，重量轻，工作效率高，其坏处是抗过载抗冲击能力差。 3. 在线式UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是，有极宽的输入电压范围，无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高。在线互动式UPS：这是一种智能化的UPS，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刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比，在线互动式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软件功能，可以方便地上网，进行UPS 的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口如RS-232串口进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可靠性。这种UPS集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点。
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北·忧PS电子有限公司 产品使用说明书 您最佳的选择！ 开箱检验 当学会如何编辑保存模板后，您或许想自 重新打开模板 用您公司的内容替换示例文字。 单击“文件”菜单的“另存为”命令 如果要使用新模板创建文 UPS前板图 UPS后板图 如果要插入分隔符，请选择“插入” 菜单的“分隔符”命令，选定一选 项。单击“确定”按钮插入分隔符。 UPS的放置与连接 如果要减少正文段落间距，请将光标置于 段落中，选择“工具”菜单中“段落”命 令，将段后间距1减少至6磅并做其他调。 常见故障处理 如果要改变字体大小，请选择“格式”菜 单的“字体”命令，调整间距。 叫我回家是否就会发生幅度瞬间即逝 对他来说卡号 女女 上的根深蒂固2帝国时代v 吃不消成本效果不错吧想到的办法 而后体会到发 货反对恢复 回复回复发挥你不vdfg 大股东 才能出场费及 法国 好办法呢非处女吧 别发给回复出发后报告后 发给韩国 供货价格 几个环节好机会给你加 活该 及顾客 1向上是开，向下是管。 2哈佛我忘记接生婆法第五 市电正常指示灯（绿灯） 冲电指示灯（黄色0 电池指示灯（红灯） 电源总开关 风扇 是阿娇阿娇 积极地
UPS不间断电源工作原理及应用说明 摘要：本文介绍了UPS电源系统的基本组成，原理及特点，并对如何对其全面、完善维护做了详细的阐述。 关键字：UPS 储能电池 Abstract: Basic composing,theory and characteristic of UPS power are introduced in this article.It particular explains how to excessive maintenance. Key words: UPS Saving battery 一、引言 保证任何情况下的正常供电，是冶金行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外，还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。 虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式，这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。 当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。在功率选择上，莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。 二、UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS 电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 如图1所示，在电网电压工作正常时，给负载供电如所示，而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池工给负载所需电源，维持正常的生产（如粗黑→所示）；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电（如虚线所示）。 UPS电源系统主要分两大部分，主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，这个时间因各企业情况不同而不同，主要由备用电源的接入时间来定，通常在几分钟或几个小时不等。莱钢中小型棒材生产线因生产需要不允许断电，因此，UPS电源系统在检测到电网电压中断后，可自行启动供电，且随着储能电池慢慢放电，储能电池的容量随着时间会逐渐降低，考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50％并留有一定的余量，我厂UPS电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2小时，半容量为1小时。 2.1电源工作原理 2.1.1 AC-DC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。AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。
UPS电源结构及原理 拓荒者 建议删除该贴!! | 收藏| 回复 | 2009-03-24 22:42:24楼主 不间断电源UPS能够在市电断电后实现不间断地向计算机供电，因为断电后计算机靠储存在滤波电容中的能量来维持电流，一般仅能持续半个周期(10ms)左右。UPS能够在10ms 之内将蓄电池内的直流电能转变为交流电能重新向计算机供电，这样就实现了对计算机不间断供电，可避免存储器中的数据丢失。 一、UPS的基本结构与原理 图12-6为UPS电源系统的基本结构框图。它是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供电的连续性。一般情况下，中小功率后备式UPS靠蓄电池维持供电的时间在10～30min左右。 1．交流滤波调压回路 交流滤波回路主要是对输入的交流电进行滤波净化，去掉电网中的干扰成分。并在一定范围内进行调压。 2．整流充电回路 整流充电回路是将交流整流成直流，经充电电路给蓄电池充电，并向内部提供所需的直流电。 3．蓄电池组电路 在中小型UPS中广泛应用的是M型密封电池，这是一种密封免维护电池。一般每节电池的额定电压可为2V、4V、6V或12V，它们经串并联组成电池组在UPS中使用。 蓄电池的规格容量用安时(Ah)表示，如12V，6Ah／20hR。它表明该电池的输出电压为12V，其标称容量为6Ah。这一指标是指把该电池以20h速率的条件下进行放电（放电电流为 6/20=0.3A），一直放电到电池输出的终了电压为10.5V时，所测量到的总安培小时数。 蓄电池是UPS的重要组成部分，蓄电池性能和质量的好坏直接影响到UPS电源整机的质量，它的成本占整机成本的1／3以上。 4．脉宽调制型(PWM)逆变器及控制电路 在UPS中普遍地采用脉冲宽度调制技术(PWM)来实现直流转变成交流，实现直流转变成交流的电路称为逆变器。逆变器及其控制电路是UPS的核心电路。
不间断电源（UPS)知识 何谓不断电系统(UPS)? 不断电系统的英文名称是Uninterruptible Power Supply取其英文字缩写即为"UPS"。所以不断电系统依其字面的意义，就是当电源中断或异常时能够不间断提供电力以维持计算机正常运作的设备。 为何需要不断电系统(UPS)? 不稳定的电源质量均足以影响计算机的正常运作。而不断电系统，不仅在输入电源中断时可立即供应电力，在电源输入平时，也可对质量不良的电源进行稳压、滤除噪声、防雷击等功能以提供使用者稳定纯净的电源。所以，拥有不断电系统就像为计算机设备购买了保险一样，有备无患。 不断电系统(UPS)种类有那些? 按照不同的标准有不同的划分方法，如按UPS工作性质可分为以下几种：离线式(OFF LINE) ,在线式(ON LINE),在线互动式式(LINE INTERACTIVE)和串并联工作模式。 何谓离线式不断电系统(Off-Line UPS)? 如下离线式系统方块图，平常市电走旁边的一条直通路径(直接供电给负载。只有停电或市电异常时，才由电池提供电力。经逆变器转换为交流电源提供给负载电力。特色: 1. 市电正常时，UPS对市电几无处理而直接输出至负载，对市电噪声、突波衰减能力差。 2. 具转换时间，保护性最低。 3.结构简单、体积小、重量轻、控制容易、低成本特性。 何谓在线式不断电系统(On-Line UPS)? 在线式UPS平常由逆变器输出给负载电力，只有UPS故障、过载或过热时才会转为旁路输出给负载。特色: 1.输出至负载之电力经UPS处理，输出电源质量最高 2.无转换时间 3.结构复杂，成本较高 4.保护性最高，对市电噪声、突波衰减能力最佳 何谓在线互动式不断电系统(Line-Interactive UPS)? 互动式UPS平常由旁路经变压器输出给负载，逆变器此时做为充电器。当断电时逆变器则将电池能量转为交流电输出给负载。特色: 1.具双向性转换器设计，UPS电池回充时间较短 2.具转换时间 3.控制结构复杂，成本较高 4.保护性介于在线式与离线式UPS之间，对市电噪声，突波衰减能力差 如何选购适当的不断电系统(UPS)? 1.UPS的质量最重要是有良好的稳定度及可靠的特性 2.在各地有及时的销售与维修服务 3.具最优秀的研发工程人员,具产品创新开发能力 4.产品具备效率高，噪音低等优异特性 5.厂商声誉较佳,及财务结构健全者 6.产品经过国外检验机构认证合格等 7.工厂经过检验机构认证合格如ISO9001,ISO9002 我住的地方很少停电，我需要拥有不断电系统(UPS)吗? 据统计，电力问题中停电只占一小部分,不易察觉的电力问题，例如电压过高、电压过低、突波等才是电力问题之大宗。UPS设计目的就是在提供顾客极重要之负载的全面性电源保护。包括稳压、防止突波损害、避免高频干扰、防止任何型式之电源供应中断或浮动等，以及可以提供没有限制的长延时供电。 不断电系统(UPS)供电时间多长才适当?
一种实用ups电源电路图及电路工作原理 UPS即不间断电源(ups不间断电源)，该装置可以保障计算机系统停电后，用户还能再工作一段时间紧急存盘，不会因为停电而影响工作或使数据丢失。当市电输入正常时，ups可将市电稳压后提供给负载使用，此时ups(ups稳压电源)被当做交流市电稳压器，与此同时还向机内电池充电。当市电中断时，UPS 便立即将机内电池的电能向负载继续供电，使负载保持正常工作状态，并保护负载、软件、硬件不被损坏。UPS 设备通常对电压过大或电压太低都可以提供保护，本文主要介绍了一种实用ups电源电路图及电路工作原理。 在使用ups电源(ups电源的作用)时，我们要留意以下几个注意事项： 1)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。 2)UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。 3)UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。 4)切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。 5)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。 6)对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。 7)适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用UPS 带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。 一、UPS电源系统组成 UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求)，输出幅度基本不变的整流电压。 净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。 由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 在电网电压工作正常时，给负载供电，而且，同时给储能电池充电;当突发停电时，UPS 电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。 二、实用ups电源电路图及电路工作原理 实用ups电源电路图如下图所示。 电路工作原理：常态下，市电(220V)通过可调充电器向蓄电池充电，同时自启动继电器K1吸合，R1与VZ1、VZ2对蓄电池+24V电压进行分压采样，采样电压Vo通过R2、VD3加到V1基极，使V1处于线性放大状态，V2、V3深度饱和，直流控制继电器K吸合，+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端，逆变器工作，输出220V正弦波电压，同时自锁继电器K2吸合。 当市电断电时，K1断开，初时输人电压+24V不变，K继续吸合，由于K2的自锁作用，+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后，电池电压开始下降，Vo跟着下降，V1导通减弱，
U P S不间断电源施工方 案 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
目录 一 UPS不间断电源机房建设方案依据标准 （1）《电子计算机机房设计规范》（GB 50174-93）（2）《计算站场地技术要求》（GB 2887-89） （3）《计算站场地安全要求》（GB 9361-88） （4）《建筑内部装修设计防火规范》（GB 50222-95）（5）《室内装修工程质量规范》（QB 1838-93） （6）《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T 30003-93）（7）《计算机机房建筑》（由中国DEC计算机编写）（8）《计算机机房工程设计与施工》（人民邮电出版社）（9）《计算机机房的建设与管理》 （10）机房现场环境及机房建筑图纸 （11）《电子计算机机房设计规范》（GB 50174-93）（12）《计算机机房活动地板技术条件》（GB 6650-86）（13）《计算站场地技术要求》（GB 2887-89） （14）《计算站场地安全要求》（GB 9361-88） （15）《建筑内部装修设计防火规范》（GB 50222-95）（16）《工业企业照明设计标准》（TJ 34-79）
（17）《室内装修工程质量规范》（QB 1838-93） （18）《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T 30003-93）（19）《洁净室施工及验收规范》（JGJ 71-90） （20）《计算机机房建筑》（由中国DEC计算机编写）（21）《计算机机房工程设计与施工》（人民邮电出版社）（22）《计算机机房的建设与管理》 （23）机房现场环境及机房建筑图纸 二 UPS不间断电源安装施工注意事项 UPS系统为一套独立的系统，为确保用户的人身安全以及设备正常的运装，UPS系统必须拥有良好的接地保护，施工前将进行接地测试，以来保证接地的可靠性。UPS不间断电池间应进行适当的装修，避免安装在温度C-40C 相对湿度5%-95% 的高低温和潮湿场所，以及阳光直射场所，另，考虑内蒙独特的气候条件，大部分都会采用水暖供热，因为靠近热源的场所外接的电池受热会加速自放电，以及有粉尘腐蚀性物质盐份和可燃性气体的场所都会导致UPS 内部的温度升高使机器中元器件的寿命缩短从而影响整机寿命，所以安装场所必须保持进排气孔的通畅。尽量采用空调系统进行室内温度的调节，远离水源。
UPS不间断电源基础知识及保养 UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备，因其主要机智 能化程度高，储能器材采用免维护蓄电池，使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏，对电源的寿命和故障率有很大影响，下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。 虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式，这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。 一、 UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的 整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了
净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。 在电压工作正常时，给负载供电而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池工给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电。UPS电源系统主要分两大部分，主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，主要由备用电源的接入时间来定，通常在几分钟或几个小时不等。 一、电源工作原理 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。输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。 逆变电路：采用大功率IGBT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。 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、
UPS不间断电源原理和维修技巧 UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，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厂商有APC、山特等，都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。 从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备； 从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付； 从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。————————————————————2.UPS分哪些种类？ UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类； 其中,我们最常用的是后备式UPS,如四通HO系列与SD系列，它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS 机等领域； 在线式UPS结构较复杂,但性能完善，能解决所有电源问题，如四通PS系列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中；
UPS不间断电源常见故障及排除方法 1、有市电时UPS输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。 故障分析：从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查： ——检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。 ——若蓄电池工作电压正常，检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。 ——若逆变器驱动电路工作不正常，则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，若有控制信号输出，说明故障在逆变器驱动电路。 ——若波形产生电路无PWM控制信号输出，则检查其输出是否因保护电路工作而封锁，若有则查明保护原因； ——若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏。 上述排故顺序也可倒过来进行，有时能更快发现故障。 2、蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍充不上去。 故障分析：从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查： ——检查充电电路输入输出电压是否正常； ——若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池 再测，若仍不正常则为充电电路故障； ——若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。 3、逆变器功率级一对功放晶体管损坏，更换同型号晶体管后，运行一段时间又烧坏的原因是电流过大，而引起电流过大的原因有： ——过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时，过流保护电路不起作用； ——脉宽调制（PWM）组件故障，输出的两路互补波形不对称，一个导通时间长，而另一个导通时间短，使两臂工作不平衡，甚至两臂同时导通，造成两管损坏； ——功率管参数相差较大，此时即使输入对称波形，输出也会不对称，该波形经输出变压器，造成偏磁，即磁通不平衡，积累下去导致变压器饱和而电流骤增，烧坏功率管，而一只烧坏，另一只也随之烧坏。 4、UPS开机后，面板上无任何显示，UPS不工作。 故障分析：从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路： ——检查市电输入保险丝是否烧毁； ——若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭； ——若蓄电池保险完好，检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示。