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。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)定則由變換器來完成,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(hù),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開關(guān),主機(jī)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。
蓄電池式不間斷電源
自二十世紀(jì)六十年代美國通用電氣公司研究生產(chǎn)不間斷電源以來,不間斷電源一直在被改進(jìn),但是其基本原理沒有重大變化。
現(xiàn)代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成,一端連接電網(wǎng)另一端連接電器負(fù)載。在電網(wǎng)電壓正常的情況下,不間斷電源利用電網(wǎng)電源為自身充電,在電網(wǎng)出現(xiàn)異常的時(shí)候,不間斷電源將存儲于電池中的電能釋放,供負(fù)載使用。它按工作方式通常分為在線式和后備式(亦稱為離線式)兩種;按輸出波形可分為正弦型、近似正弦型(用階梯方波來擬合正弦波)等。
UPS電源系統(tǒng)開、關(guān)機(jī)
次開機(jī)
(1)按以下順序合閘:儲能電池開關(guān)→自動旁路開關(guān)→輸出開關(guān)依次置于“ON"。
(2)按UPS啟動面板“開”鍵,UPS電源系統(tǒng)將徐徐啟動,“逆變”指示燈亮,延時(shí)1分鐘后,“旁路”燈熄滅,UPS轉(zhuǎn)為逆變供電,完成開機(jī)。
經(jīng)空載運(yùn)行約10分鐘后,按照負(fù)載功率由大到小的開機(jī)順序啟動負(fù)載。
日常開機(jī)
只需按UPS面板“開”鍵,約20分鐘后,即可開啟電腦或其它儀器使用。通常等UPS啟動進(jìn)入穩(wěn)定工作后,方可打開負(fù)載設(shè)備電源開關(guān)(注:手動維護(hù)開關(guān)在UPS正常運(yùn)行時(shí),呈“OFF"狀態(tài))。
關(guān)機(jī)
先將電腦或其它儀器關(guān)閉,讓UPS空載運(yùn)行10分鐘,待機(jī)內(nèi)熱量排出后,再按面板“關(guān)”鍵。
率、高可靠性
由于IT 設(shè)備不斷增多、用電量加劇、機(jī)房面積緊張、低耗節(jié)能需求等客觀因素的存在,率、高可靠性的UPS 技術(shù)倍受關(guān)注。為提高UPS 運(yùn)行效率,高性能電力電子器件不斷被研發(fā)成功并投入實(shí)際應(yīng)用,如IGBT、MOSFET、GTR、智能功率模塊IPM、MOS 控制晶閘管MCT 等,變流技術(shù)也需要隨著電力電子器件而更新。此外,業(yè)界正逐步推廣UPS 內(nèi)部多模塊冗余并聯(lián)運(yùn)行、甚至多臺UPS 組成的系統(tǒng)冗余運(yùn)行技術(shù),在并聯(lián)運(yùn)行中,當(dāng)單一模塊或單機(jī)發(fā)生故障時(shí),其功能則自動轉(zhuǎn)由冗余單元承擔(dān),大大提高了UPS 供電系統(tǒng)的可靠性。