當(dāng)市電輸入正常時,UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用,此時的UPS就是一臺交流式電穩(wěn)壓器,同時它還向機內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電,使負(fù)載維持正常工作并保護負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
UPS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(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,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。
(1)額定輸出功率和輸出功率;
(2)切換時間;
(3)輸出電壓穩(wěn)定度,參考值±0.5%~±2%;
(4)輸出頻率穩(wěn)定度,參考值±0.01%~±0.5%;
(5)輸出波形純正(正弦波輸出),電壓畸變小于1%,不存在潛波失真的問題;
(6)效率高、損耗低。參考指標(biāo)高于90%;
(7)無故障工作時間。由于微處理器監(jiān)控技術(shù)和先進的IGBT驅(qū)動型SPWM等高技術(shù)的采用,目前的UPS已達到了的可靠性水平,對于大型UPS電源來講,其單機的年均無故障工作時間(MTBF)已超過20萬小時。如果采用雙總線輸出的多機“冗余”型UPS供電系統(tǒng),其MTBF甚至可達1000萬小時數(shù)量級。
行業(yè)內(nèi)針對模塊化UPS 解決方案基本形成了兩個方向:一是單機冗余化,即通過多模塊冗余并聯(lián)構(gòu)成大功率單相或者三相UPS,其可用性指標(biāo)得到了質(zhì)的飛躍;二是全模塊化結(jié)構(gòu),即一個模塊是一臺完整的UPS,通過冗余并聯(lián)直接構(gòu)成中等功率UPS,在兼顧可用性指標(biāo)的同時還具有良好的性價比。