UPS即不間斷電源，是將蓄電池(多為鉛酸免維護(hù)蓄電池)與主機(jī)相連接，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。在歐美國家取UninterruptiblePowerSystem的英文前綴簡稱為UPS。

分類及原理

按輸入輸出相數(shù)分：單進(jìn)單出、三進(jìn)單出和三進(jìn)三出。

按功率等級分：微型(<3KVA)、小型(3KVA~10KVA)、中型(10KVA~100KVA)和大型(>100KVA)。

按電路結(jié)構(gòu)形式分：有后備式、在線互動式、在線式等。

按輸出波形的不同分：有方波和正弦波兩種。

現(xiàn)按電路結(jié)構(gòu)形式分類，分別敘述如下：

2.1后備式(OFF-LINE或STAND-BY)

1)原理：

①市電正常時則市電經(jīng)穩(wěn)壓后直接輸出負(fù)載，同時經(jīng)整流器將交流電轉(zhuǎn)化為直流電給電池充電，此時逆變器不工作。

②當(dāng)市電故障時，由電池提供電力，經(jīng)逆變器輸出負(fù)載。此切換時間約4-10ms之間。

2)特點(diǎn)：

功率范圍：300～2000VA

工作特點(diǎn)：對市電進(jìn)行簡單的升降壓及濾波處理后直接供給負(fù)載，當(dāng)輸入電源不符合要求時才由電池供電。在絕大多數(shù)時間內(nèi)負(fù)載使用的是市電。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、體積小、噪聲低、效率高。

缺點(diǎn)：市電/電池供電轉(zhuǎn)換時間4～10ms，輸出精度低、輸出波形差、輸出波形為方波。

主要應(yīng)用對象：單臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的斷電保護(hù)

2.2在線交互式(HYBIRD)

在線交互式又稱混合式或三端口式。

1)原理：

①市電正常時，市電經(jīng)穩(wěn)壓后，由轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出負(fù)載，同時經(jīng)整流器將交流電轉(zhuǎn)化為直流電給電池充電，此時逆變器已經(jīng)激活，但未輸出。

②當(dāng)市電故障，由電池提供電力，經(jīng)逆變器輸出負(fù)載。

2)特點(diǎn)：

功率范圍：1~800KVA

工作特點(diǎn)：市電經(jīng)過整流轉(zhuǎn)換為直流，由逆變器調(diào)制出穩(wěn)定的正弦波。

優(yōu)點(diǎn)：負(fù)載端與市電輸入端處于優(yōu)良的”電隔離“狀態(tài)之中、輸出波形好、輸出電壓質(zhì)量高、無論負(fù)載突變或負(fù)載穩(wěn)定時均呈現(xiàn)優(yōu)異的帶載特性。

缺點(diǎn)：效率低、成本高

主要應(yīng)用對象：計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、精密儀器儀表、工業(yè)系統(tǒng)的斷電保護(hù)。

2.3在線式(ON-LINE)：

1)原理：

①當(dāng)市電正常時，市電經(jīng)整流器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娊o電池充電，同時輸出到逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為正弦交流電，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出到負(fù)載。

②當(dāng)市電輸入不正常時，由電池經(jīng)逆變器輸出到負(fù)載。

③當(dāng)逆變器發(fā)生故障或輸出功率不足(由于過載、過熱等原因)時，轉(zhuǎn)換開關(guān)將自動切換至靜態(tài)旁路由市電繼續(xù)供電。若旁通是由于過載引起的，UPS將在負(fù)載低于100%時，跳回逆變器正常輸出。若旁通是由于過熱引起的，UPS將在溫度低于報(bào)警點(diǎn)時跳回正常輸出。

2)特點(diǎn)：

無論是市電供電正常時，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態(tài)，這就從根本上消除了來自電網(wǎng)的電壓波動和干擾對負(fù)載的影響。

由于平時逆變器與市電以同步方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，所以逆變器與市電之間經(jīng)由轉(zhuǎn)換開關(guān)自動相互切換的時間均應(yīng)小于2ms，故其可靠度高，適合電源品質(zhì)要求較高的場所。

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