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UPS电源主机工作原理,UPS电源主机组成

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-07-01 10:59  浏览量:

  UPS电源主机工作原理,UPS电源主机组成。一般企业级的UPS电源由主机和电池组两部分组成,电池容量越大提供的后备电源时间越长。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。为了方便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电源主机工作原理

  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。

  UPS电源系统主要分两大部分,主机和储能电池。其工作原理如下:

UPS电源主机.jpg

  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.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SPWM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。

  UPS电源主机组成部分

  UPS主机通常由输入整流滤波电路、功率因数校正电路、蓄电池组、充电电路、逆变电路、静态开关电路、控制检测见识及保护电路共7个部分组成。

  1、输入整流滤波电路

  UPS中,常用的整流电路有单相不可控和可控整流电路、三相不可控和可控整流电路。滤波器可分为电容输入或电感输入两种。电容输入滤波器的输出电压较高,但要求变压器输出的缝制电流较大。电感输入滤波器的输出特定较好,但需要较大的扼流圈且成本较高。目前UPS中通常采用电容和电感组成的LC滤波器。

  2、监控、检测、显示保护电路

  UPS输出电压的精度、波形失真度以及工作可靠性均与控制电路密切相关。控制电路主要有SPWM产生电路,闭环调压电路、同步锁相电路等。为了UPS电源主机可靠工作,还应具有较完善的保护电路。一般的UPS中都有电池电压过低自动保护电路、市电电压过高自动和UPS延迟启动自动保护电路等。为了随时掌握和了解工作状态及其运行情况,UPS中还设有监测电路、显示电路及报警电路。

  3、功率因数校正电路

  UPS电源中,交流市电经整流后都采用大容量电容器进行滤波,而且整流电路输出端还并联有蓄电池。在电容器或蓄电池充电期间将形成脉冲电流。该电流峰值很高,会产生高次谐波电流并导致功率因数下降,功率因数校正电路可使电网输入电流变为与输入电压同相位的正弦波。

  4、逆变电路

  逆变器的作用是将市电整流后的直流电压或蓄电池电压变换成交流电压。在后备式UPS中,逆变器输出电压波形一般为准方波;在在线式UPS,中,逆变器输出电压多为正弦波脉宽调制(SPWM)波形,该波形经LC滤波器滤波后,可得到标准正弦波。

  5、静态开关电路

  静态开关的作用是保护UPS和负载,并实现市电旁路供电和逆变器供电的转换。UPS过载是,为了保护逆变器,当市电正常时,UPS通过静态开关将输出有逆变器转换到市电;当逆变器出现故障时,为了保证负载不断电,UPS的输出也通过静态开关输出切换到市电。

  6、蓄电池组

  蓄电池组是UPS电源主机的心脏。市电正常时,蓄电池充电,将电能转化为化学能,并储藏起来,市电中断时,UPS蓄电池中电量维持逆变器工作。目前,中小型UPS中广泛使用阀控铅酸蓄电池。在长延时的UPS中,蓄电池的成本甚至超过主机的成本。正确使用蓄电池组,对延长蓄电池的使用寿命只管重要。使用正确,阀控铅酸电池的寿命可达10年以上。

  7、充电电路

  UPS电源中,一般充电电路都是独立工作的,也就是说,即使不使用逆变器,只要将交流电源接通,充电电路就开始工作,在充电过程中,首先采用恒流充电,当蓄电池的电压达到浮充电压后,再转为恒压充电,直到电池被充足。因此,充电电路一般有两个反馈回路,一个做电流反馈,一个做电压反馈。主电路一般采用开关型整流电路。为了缩短充电时间,各种快速充电电路在UPS中也得到应用。

  以上就是UPS电源主机工作原理和UPS电源主机组成部分,正确的知道UPS电源的原理,能够协助咱们在日常维护UPS电源的作业进程中,更有效地下降操作失误,延伸UPS电源主机的运用寿命。

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