UPS電源工作原理

UPS 即不連續(xù)電源(ups 不連續(xù)電源)，該裝置可以保障計算機系統(tǒng)停電后，用戶還能再工作一段時 間緊急存盤，不會因為停電而影響工作或使數(shù)據(jù)喪失。當市電輸入正常時，ups 可將市電穩(wěn)壓后提 供給負載使用，此時 ups(ups 穩(wěn)壓電源)被當做交流市電穩(wěn)壓器，與此同時還向機內(nèi)電池充電。當市 電中斷時，UPS 便立即將機內(nèi)電池的電能向負載繼續(xù)供電，使負載保持正常工作狀態(tài)，并保護負載、 軟件、硬件不被損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過大或電壓太低都可以提供保護，本文主要介紹了一種 實用 ups 電源電路圖及電路工作原理。 在使用 ups 電源(ups 電源的作用)時，我們要留意以下幾個本卷須知： 1)UPS 的輸出負載控制在60%左右為最正確，可靠性最高。 2)UPS 放電后應(yīng)及時充電，防止電池因過度自放電而損壞。 3)UPS 的使用環(huán)境應(yīng)注意通風(fēng)良好，利于散熱，并保持環(huán)境的清潔。 4)切勿帶感性負載，如點鈔機、日光燈、空調(diào)等，以免造成損壞。 5)UPS 帶載過輕(如1000VA 的 UPS 帶100VA 負載)有可能造成電池的深度放電，會降低電池的使用 壽命，應(yīng)盡量防止。 6)對于多數(shù)小型 UPS，上班再開 UPS，開機時要防止帶載啟動，下班時應(yīng)關(guān)閉 UPS;對于網(wǎng)絡(luò)機房 的 UPS，由于多數(shù)網(wǎng)絡(luò)是24小時工作的，所以 UPS 也必須全天候運行。 7)適當?shù)姆烹?，有助于電池的激活，如長期不停市電，每隔三個月應(yīng)人為斷掉市電用 UPS 帶負載放 電一次，這樣可以延長電池的使用壽命。 一、UPS 電源系統(tǒng)組成 UPS 電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲能、變換和開關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)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關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)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(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求)，輸出幅度根本不變的整流電壓。 凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，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，對整流器來說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。 由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用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，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定那么由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻 率的穩(wěn)定程度。為方便 UPS 電源系統(tǒng)的日常操作與維護，設(shè)計了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機自檢故障后的 自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。 在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負載供電如以下圖，而且，同時給儲能電池充電;當突發(fā)停電時，UPS 電 源開始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的消費(如粗黑→所示);當由于消費需要，負 載嚴重過載時，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電(如虛線所示)。 二、實用 ups 電源電路圖及電路工作原理實用 ups 電源電路圖如以下圖所示。 電路工作原理：常態(tài)下，市電(220V)通過可調(diào)充電器向蓄電池充電，同時自啟動繼電器 K1吸合， R1與 VZ1、VZ2對蓄電池+24V 電壓進展分壓采樣，采樣電壓 Vo 通過 R2、VD3加到 V1基極，使 V1處于線性放大狀態(tài)，V2、V3深度飽和，直流控制繼電器 K 吸合，+24V 電壓通過 K、K1送至逆變 器 V+端，逆變器工作，輸出220V 正弦波電壓，同時自鎖繼電器 K2吸合。 當市電斷電時，K1斷開，初時輸人電壓+24V 不變，K 繼續(xù)吸合，由于 K2的自鎖作用，+24V 仍正 常送至逆變器。經(jīng)一段時間后，電池電壓開始下降，Vo 跟著下降，V1導(dǎo)通減弱，V2升高;當嘰升高 至一定值(即蓄電池電壓下降至22V)后，V2退出飽和進人線性放大，V3迅速下降;V3通過 R7反響至 V1基極，使得 V2繼續(xù)升高，形成一個雪崩過程。 V2、V3迅速截止，K 斷開，蓄電池送至逆變器的+24V 直流被切斷，逆變器停頓工作，同時 K2斷開。 逆變器停頓工作后，由于蓄電池內(nèi)電動勢的作用，蓄電池很快恢復(fù)24V 電壓，與常態(tài)一樣，V2、V3 飽和，K 吸合。 但由于此時 K1、K2均斷開，+24V 無法到達逆變器，逆變器不工作，從而保護了蓄電池。只有當市 電恢復(fù)正常后，K1吸合，逆變器才能工作，此時充電器已向蓄電池充電。 調(diào)整 R1可在市電斷電時校準蓄電池電壓下限保護起控值，亦同時調(diào)整市電斷電時 UPS 的最長工作 時間。 元器件選擇：充電器選用市售24～12V/50A 可調(diào)充電器;逆變器選用功率500V h 鉛蓄電池串接;交流 繼電器規(guī)格為220V/10A;直流繼電器規(guī)格為24V/20A。 通過上述小編對一種使用 upd 電源電路圖及其工作原理的介紹，相信大家對 ups 電源都有了更深的 理解吧。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，不連續(xù)電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通訊、國防、醫(yī)院、礦山、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、航天、工業(yè)、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)效勞器、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等各個領(lǐng)域