UPS電源系統(tǒng)由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進(jìn)行AC/DC變換的整流器(REC),進(jìn)行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。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(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)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完成,由于整流器對瞬時(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,對整流器來說就像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。
工作原理:當(dāng)市電正常為380/220VAC時(shí),直流主回路有直流電壓,供給DC-AC交流逆變器,輸出穩(wěn)定的220V或380V交流電壓,同時(shí)市電經(jīng)整流后對電池充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電,則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí),不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警,并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作,長鳴告警。不間斷電源還有過載保護(hù)功能,當(dāng)發(fā)生超載(150%負(fù)載)時(shí),跳到旁路狀態(tài),并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載(超過200%額定負(fù)載)時(shí),不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài),此時(shí)前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關(guān),重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。
不間斷電源的主要優(yōu)點(diǎn),在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時(shí),UPS把交流電整流成直流電,然后再把直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電,給后級負(fù)載使用。一旦市電交流輸入異常,比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了,那么UPS會(huì)啟用備用能源-蓄電池,UPS的整流電路會(huì)關(guān)斷,相應(yīng)的,會(huì)把蓄電池的直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電,繼續(xù)給后級負(fù)載使用。
UPS作為保護(hù)性的電源設(shè)備,它的性能參數(shù)具有重要意義,應(yīng)是我們選購時(shí)的考慮重點(diǎn)。市電電壓輸入范圍寬,則表明對市電的利用能力強(qiáng)(減少電池放電)。輸出電壓、頻率范圍小,則表明對市電調(diào)整能力強(qiáng),輸出穩(wěn)定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩(wěn)定性,而電壓穩(wěn)定度則說明當(dāng)UPS突然由零負(fù)載加到滿負(fù)載時(shí),輸出電壓的穩(wěn)定性。