UPS电源系统的工作原理与工作过程

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　　UPS电源系统的工作原理与工作过程：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,UPS 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,由于整流器不能消除瞬时脉冲干扰,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流电能的功能外,对整流器来说就象一只大容器,其等效电容与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压不能突变,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。
　　电网电压正常时UPS 给负载供电,同时给储能电池充电;当突发停电时,由储能电池供给负载所需电源,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。
　　1 　电源工作原理
　　(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IGB T 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和快速短路保护技术,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。
　　2 　电源工作过程
　　市电正常时直流主回路有直流电压,供给DC -AC 交流逆变器,输出稳定的220 VAC 交流电压,同时市电对电池充电。当市电欠压或掉电,则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时,不间断电源发出声光报警,并在电池放电下限点停止逆变器工作,长鸣告警。
　　不间断电源还有过载保护功能,当发生超载(150 %负载) 时,跳到旁路状态,并在负载正常时自动返回。当严重超载(超过200 %额定负载) 时,不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态,此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后,只要合上开关,重新开机即开始恢复工作。为使不间断电源正常工作,避免在过载或欠载下运行,电源在开机前,首先计算负载容量。
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