PIC单片机UPS电源电路图

UPS的原理与使用（图）随着播出系统中计算机的日益普及和应用，对供电质量有了更高的要求：①在计算机运行期间，电源不能中断，否则将会导致随机存储器RAM中数据丢失、程序破坏、磁头损坏等难以弥补的损失；②电网上存在的干扰源（电压浪涌、电压下陷、常模干扰、共模干扰等）会对正在运行的计算机系统造成干扰和破坏，同时对电网也造成较大的污染，故必须除掉干扰源。

因此UPS被广泛地应用在这样的供电系统中，它能在市电波动过大时保护计算机，还能在市电断电的情况下继续供电，以保证播出系统的正常运行。

1 UPS的工作原理UPS电源一般是由常用电源和备用电源通过转换开关组合而成，它们之间由逻辑电路进行控制，以保证在电网正常或停电状态下，整个系统都能可靠地工作。

当市电正常时，UPS相当于一台交流稳压电源，它将市电稳压后再供给计算机，与此同时，它还向UPS内蓄电池充电。

当市电突然中断时，UPS立刻转为逆变工作状态，小容量的UPS一般能持续供电5～20 min，所以能保证计算机系统的正常退出，使软硬件不受损失。

图1为UPS电源原理图。

2 UPS电源的分类与特点2.1 旋转型UPS电源一般由旋转发电机组成，主要有以下几种：（1）用柴油发电机作为备用电源，在电网停电时，用它维持供电。

（2）用电动发电机作为备用电源，并在发电机轴上装一个大的惯性飞轮。

这样一方面能减少电网对电机转速的影响，提高了电压的稳定性；另一方面，电网停电时，利用飞轮的惯性使发电机在一段时间内输出的电压和频率基本不变，以供计算机做信息处理等应急操作。

（3）用直流电动机和蓄电池组来驱动发电机作备用电源。

电网正常供电时，用电网交流电经整流后对蓄电池组充电，在电网停电时蓄电池组向直流电机供电，从而驱动电动机发电机组，保证计算机连续供电。

（4）用蓄电池和逆变器组成备用电源。

当电网停电时，由蓄电池经逆变器变换成某种频率的交流电来驱动电动机和发电机组，以保证计算机的供电。

2.2 静止型UPS电源目前微机中使用的UPS电源一般都是静止型的，静止型的UPS又可分为后备式和在线式两种，在线式供电质量优于后备式。

ups电源工作原理及示意图
UPS电源有既被动后备式、在线互动式和线上交错式三种类型，而每种类型的UPS的电源工作原理是不一样的，下面小编就来分别说一下。

被动后备式：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。

在线互动式：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。

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，减少不必要的“Battery Mode”切换，延长电池寿命。

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山特UPS电源C3KRS-232电源产生电路图
山特UPS电源C3K RS-232电源产生电路图
核心提示：山特UPS电源C3K RS-232电源产生电路图 如图所示，从功率板引出H.POWER- 、H.POWER+（图中49、50标识端）两个信号作为TX1的输入电压，产生供RS-232用的±10V，同时产路图
如图所示，从功率板引出H.POWER- 、H.POWER+（图中49、50标识端）两个信号作为TX1的输入电压，产生供RS-232用的±10V，同时产生 -8V作为U5、U3的负基准电源。由于有了这个电路，RS-232接口的1脚就不必再接DTR，只要UPS工作，此接口就处于随时发送、接收的热状态。

ups电源内部结构图
不间断电源（UPS）跨接于用户关键设备（负载）和供电电源间，它的功能是保证向负载提供连续的优质的电源，即使在完全断电的情况下，它们也可在预定的时间内（由用户决定）向负载供电。

以下以单机UPS为例进行说明。

一、电源输入
UPS输入电源： 1. 主电源 2. 旁路电源 3.直流电源
二、UPS切换条件及顺序
1. 正常运行时负荷由主电源经过该系统的整流器、逆变器提供。

2. 当主电源故障时，自动改为由直流电源经逆变器供电。

3. 当逆变器或直流电源故障时，UPS通过静态开关自动转换成旁路电源供电。

4. 当UPS需要维修时，又可通过先通后断的手动旁路开关由旁路电源直接向负荷供电。

三、运行模式
1.系统正常运行模式
此系统运行模式为市电输入，经整流器将交流市电转为纯净、无突波、无杂讯的直流电源，提供逆变器使用，而逆变器会将直流电源再转为比市电更稳定的交流电源输出，经静态开关再输出至负载，此时系统为INVERTER 电源供应负载。

2.内部旁路运行模式
此系统运行模式为当逆变器发生异常，如机内温度过高、或输出负载过载，超过系统逆变器所能负荷的范围时，DSP 会自动将系统由逆变器模式切换到内部旁路运行模式，以防止系统损坏，此时输入由第二电源经旁路回路，静态开关模块输出至负载，此时为旁路电源供应负载。

3.系统电池供电运行模式
此系统运行模式为无市电输入时，系统由电池经逆变器，经静态开关至输出负载，此时为电池电源供电，使得交流输出不会中断。

使用电池供电时，其供电时间因电池数。