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ups不间断电源电路图分类及原理
文章来源:本站原创 浏览: 发表时间:2018/8/22 16:07:33

ups不间断电源电路图分类及原理

  按输入输出相数分:单进单出、三进单出和三进三出。

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

  按电路结构形式分:有后备式、在线互动式、在线式等。

  按输出波形的不同分:有方波和正弦波两种。

  现按电路结构形式分类,分别叙述如下:

  2.1、后备式(OFF-LINE或STAND-BY)

  1)原理:

  ① 市电正常时则市电经稳压后直接输出负载,同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电,此时逆变器不工作。

  ② 当市电故障时,由电池提供电力,经逆变器输出负载。此切换时间约4-10ms之间。

  2)特点:

  功率范围: 300~2000VA

  工作特点:对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载,当输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多数时间内负载使用的是市电。

  优 点:结构简单、价格便宜、体积小、噪声低、效率高。

  缺 点:市电/电池供电转换时间4~10ms,输出精度低、输出波形差、输出波形为方波。

  主要应用对象:单台计算机系统的断电保护

  2.2、在线交互式(HYBIRD)

  在线交互式又称混合式或三端口式。

  1)原理:

  ① 市电正常时,市电经稳压后,由转换开关输出负载,同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电,此时逆变器已经激活,但未输出。

  ② 当市电故障,由电池提供电力,经逆变器输出负载。

  2)特点:

  功率范围: 1~800KVA

  工作特点:市电经过整流转换为直流,由逆变器调制出稳定的正弦波。

  优点:负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、输出波形好、输出电压质量高、无论负载突变或负载稳定时均呈现优异的带载特性。

  缺点:效率低、成本高

  主要应用对象:计算机及网络系统、精密仪器仪表、工业系统的断电保护。

  2.3、在线式(ON-LINE):

  1)原理:

  ①当市电正常时,市电经整流器将交流电转变为直流电给电池充电,同时输出到逆变器将直流电转化为正弦交流电,经转换开关输出到负载。

  ②当市电输入不正常时,由电池经逆变器输出到负载。

  ③ 当逆变器发生故障或输出功率不足(由于过载、过热等原因)时,转换开关将自动切换至静态旁路由市电继续供电。若旁通是由于过载引起的,UPS将在负载低于100%时,跳回逆变器正常输出。若旁通是由于过热引起的,UPS将在温度低于报警点时跳回正常输出。

  2)特点:

  无论是市电供电正常时,还是市电中断由电池逆变供电期间,逆变器始终处于工作状态,这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响。

  由于平时逆变器与市电以同步方式进行运转,所以逆变器与市电之间经由转换开关自动相互切换的时间均应小于2ms,故其可靠度高,适合电源品质要求较高的场所。

  三、ups不间断电源电路图

  ups不间断电源电路图

  电路工作原理:常态下,市电(220V)通过可调充电器向蓄电池充电,同时自启动继电器K1吸合,R1与VZ1、VZ2对蓄电池+24V电压进行分压采样,采样电压Vo通过R2、VD3加到V1基极,使V1处于线性放大状态,V2、V3深度饱和,直流控制继电器K吸合,+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端,逆变器工作,输出220V正弦波电压,同时自锁继电器K2吸合。

  当市电断电时,K1断开,初时输人电压+24V不变,K继续吸合,由于K2的自锁作用,+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后,电池电压开始下降,Vo跟着下降,V1导通减弱,V2升高;当叽升高至一定值(即蓄电池电压下降至22V)后,V2退出饱和进人线性放大,V3迅速下降;V3通过R7反馈至V1基极,使得V2继续升高,形成一个雪崩过程。

  V2、V3迅速截止,K断开,蓄电池送至逆变器的+24V直流被切断,逆变器停止工作,同时K2断开。逆变器停止工作后,由于蓄电池内电动势的作用,蓄电池很快恢复24V电压,与常态一样,V2、V3饱和,K吸合。

  但由于此时K1、K2均断开,+24V无法到达逆变器,逆变器不工作,从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后,K1吸合,逆变器才能工作,此时充电器已向蓄电池充电。

  调整R1可在市电断电时校准蓄电池电压下限保护起控值,亦同时调整市电断电时UPS的最长工作时间。

  元器件选择:充电器选用市售24~12V/50A可调充电器;逆变器选用功率500V·A、直流工作电压为24V逆变器;蓄电池选用两个12.80A·h铅蓄电池串接;交流继电器规格为220V/10A;直流继电器规格为24V/20A。

  通过上述小编对一种使用upd电源电路图及其工作原理的介绍,相信大家对ups电源都有了更深的了解吧。随着科学技术的发展,不间断电源已经广泛应用于通讯、国防、医院、矿山、网络设备、航天、工业、计算机业务终端、网络服务器、数据存储设备等各个领域。


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