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UPS不间断电源技术大全(建议收藏)
发布:2026-06-08 07:05:15
· 事件:2026-06-08 07:05:15
我们的进步需要您的关注 UPS是什么? UPS( Uninterruptible Power Supply ),即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。 主要用于给单台计算机、计算机网络或其它重要设备提供不间断、高质量的电力供应以及作为机场、电站、医院等重要部门的备用电源。顾名思义,UPS可以给用电设备提供连续不间断的电能,保证电能供应的可靠性。
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UPS是什么?
UPS( Uninterruptible Power Supply ),即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。
主要用于给单台计算机、计算机网络或其它重要设备提供不间断、高质量的电力供应以及作为机场、电站、医院等重要部门的备用电源。顾名思义,UPS可以给用电设备提供连续不间断的电能,保证电能供应的可靠性。
当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电.
当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。供电中断只是电网故障之一,电网中存在的各种污染和干扰也是造成用电器件损坏的主要因素。因此,UPS还必须能够消除电网干扰,给用电设备提供高质量的电能。换句话说,高可靠性和高质量是对UPS最基本的要求。
UPS的主要功能可以归纳为以下4个方面:
(1)隔离功能
隔离功能如图所示。大多数UPS都是将电网输入交流电压经过整流后变为直流电,一部分能量用于对蓄电池充电,剩余能量经过逆变器重新变为稳压稳频的交流电供应给负载。也就是说,电网通过UPS 给负载供电采用了交一直一交变换形式。由于经过整流和大电容滤波,电网中原来存在的瞬间间断、谐波、噪声、电压波动以及频率波动等干扰全部得到消除,供电质量完全取决于逆变器的电能变换能力。这样,UPS作为一个中间环节将电网与负载隔离开,既防止了电网干扰对负载的影响,又可使负载刘电网不产生干扰。
(2)后备功能
后备功能如图所示。UPS带有蓄电池,能够贮存一定的能量。市电正常时,UPS除了从电网吸收能量变换处理后供给负载外,同时对蓄电池进行充电,将部分能量存储在蓄电池中。电网供电中断时,可以将蓄电池中存储的能量经过能量变换继续维持对负载供电一段时间起到后备电源的作用。根据装置中蓄电池和充电器的容量大小,后备时间可以是几分钟、几小时甚至更长。
(3)频率变换功能:
频率变换功能可以将输入电压的频率变换成负载所需的频率。目前我国电网的频率是50Hz,而某些进口设备要求输入电压的频率为60Hz,军用设备输入电压的频率多为400Hz。要使这些设备正常工作,只需给该设备配备一套输出频率与其输入频率匹配的UPS即可。
(4)电压变换功能
电压变换功能可以将一种电压等级的电能变换为另一种电压等级的电能。
UPS的原理
3.1后备式UPS
后备式UPS电源是一种价格低廉,仅能满足一般客户要求的普及型UPS电源.一般使用的是工频变压器来进行能量传递的,由于性能的限制,出于市场的考虑,容量一般只有0.5-2kVA左右.
后备式UPS电源的功率变换主回路的构成比较简单,主要由滤波电路和多抽头变压器组成,滤波电路可对市电中的干扰起到一定的抑制作用,多抽头变压器则可以起到电压调节的功能,使UPS电源的输出电压在市电发生低频波动时也能维持稳定,但电网在频繁出现高次谐波时,由于工作原理的限制,显然后备式UPS是无能为力的了.
从性能上看,后备式UPS电源的稳压精度没有在线式的高,但是可以满足一般的应用需要.
后备式UPS切换期间的输出会出现瞬间掉电的现象.不过转换时间很短,一般只有几ms,并不会影响到普通计算机的正常工作,但对于服务器等高端设备来说,后备式UPS的供电质量是远远不够的.
出于成本考虑,后备式UPS电源工作在逆变状态时输出电压波形失真比较大,廉价的系统电压输出波形多是方波,做得好的可以实现正弦波输出.
后备式UPS电源由于在市电供电时不使用变换器,因此具有很高的效率,这一点是显而易见的.
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