介紹UPS電源工作原理

介紹UPS電源工作原理

UPS電源也不間斷電源，UPS電源工作原理和的開(kāi)關(guān)電源有一點(diǎn)相似，只是控制方式不一樣，UPS電源有儲蓄電能的功能，而的開(kāi)關(guān)電源是不有這一功能的，這也 是UPS電源的一大特點(diǎn)，還有UPS電源的輸出電源要比的開(kāi)關(guān)電源輸出的電源質(zhì)量好些，輸出是很穩定的電能。

UPS電源系統由4部分組成：整流、儲能、變換和開(kāi)關(guān)控制。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開(kāi)關(guān)整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應滿(mǎn)足系統要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來(lái)完成，整流器對瞬時(shí)脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。電容兩端的電壓是不能突變的，即了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱(chēng)對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來(lái)完成，頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護，設計了系統工作開(kāi)關(guān)，主機自檢故障后的自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)，檢修旁路開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)控制。

如圖1，在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負載供電如，而且，給儲能電池充電；當突發(fā)停電時(shí)，UPS電源開(kāi)始工作，由儲能電池工給負載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如粗黑→）；當生產(chǎn)，負載嚴重過(guò)載時(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電（如虛線(xiàn)）。

UPS電源系統主要分兩大部分，主機和儲能電池。額定輸出功率的大小取決于主機部分，并與負載屬那種性質(zhì)有關(guān)，UPS電源對不同性能的負載驅動(dòng)能力不同，通常負載功率應滿(mǎn)足UPS電源70％的額定功率。儲能電池容量的選取當負載功率確定后主要取決其后備時(shí)間的長(cháng)短，時(shí)間因各企業(yè)不同而不同，主要由備用電源的接入時(shí)間來(lái)定，通常在幾分鐘或幾個(gè)小時(shí)不等。萊鋼中小型棒材生產(chǎn)線(xiàn)因生產(chǎn)不允許斷電，，UPS電源系統在檢測到電網(wǎng)電壓中斷后，可自行啟動(dòng)供電，且隨著(zhù)儲能電池慢慢放電，儲能電池的容量隨著(zhù)時(shí)間會(huì )降低，考慮到壽命終止時(shí)儲能電池容量下降到50％并留有的余量，我廠(chǎng)UPS電源系統的工作時(shí)間當儲能電池滿(mǎn)容量時(shí)為2小時(shí)，半容量為1小時(shí)。

2.1電源工作原理

2.1.1 AC-DC變換：將電網(wǎng)來(lái)的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷�，供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動(dòng)電路，可避免開(kāi)機時(shí)對電網(wǎng)的沖擊。

2.2 .2 DC-AC逆變電路：采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動(dòng)態(tài)范圍內輸出阻抗特別小，具有快速響應特性。采用高頻調制限流技術(shù)，及快速短路保護技術(shù)，使逆變器無(wú)論是供電電壓瞬變還是負載沖擊或短路，均可安全可靠地工作。

2.3.3 控制驅動(dòng)：控制驅動(dòng)是完成整機功能控制的核心，它除了提供檢測、保護、同步以及各種開(kāi)關(guān)和顯示驅動(dòng)信號外，還完成SPWM正弦脈寬調制的控制，采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動(dòng)態(tài)特性和穩定性。不間斷電源工作原理框圖如圖2。

2.3電源工作過(guò)程

當市電正常380Vac時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩定的220Vac交流電壓，市電對電流充電。當時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過(guò)隔離二極管開(kāi)關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒(méi)有切換時(shí)間。當電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長(cháng)鳴告警。不間斷電源還有過(guò)載保護功能，當發(fā)生超載（150%負載）時(shí)，跳到旁路容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持