ups电源作用

UPS电源的三大作用:

一、稳压

  UPS具有很好的稳压功能。高档的UPS电源,会将市电稳压后供应给负载使用,相当于一台交流市电稳压器。当市电中断时,UPS立即将机内电池的电能,通过逆变器转换成稳定的220V向负载继续供电。所以具有稳压功能。

 

  低档的UPS电源,仅仅将市电直通到负载,没有交流稳压功能。当市电中断时,UPS立即将机内电池的电能,通过逆变器转换成稳定的220V向负载继续供电。所以对市电没有交流稳压功能,但对逆变交流,具有稳压功能。

 

  UPS电源分为在线式UPS电源和后备式UPS电源,一般家用电脑配备的就是属于后备式UPS电源的,它属于备用电源的一种;后备式的是带稳压部分的,采用的是继电器换挡稳压方式,稳压效果很差,不能算稳压器。

 

二 、滤波

  为了提高离线式UPS的利用率并改善其所在场合的电网电能质量,研究了具有有源滤波功能的UPS电源。其本质是对离线式UPS的一种改进,在基本不增加硬件成本的情况下,同时实现不间断供电和有源滤波功能。系统可根据电网状况,分别工作于APF模式和UPS模式。

 

  UPS电源专用滤波器解决UPS电源谐波问题。滤除UPS电源产生的谐波,谐波电流畸变率降到5%~10%。UPS电源专用滤波器提高系统可靠性,有效降低重负荷时负荷率,减小视在电流,抑制谐波畸变,降低暂态过电压,减小电压电流变化率,保证用电可靠性。

 

  UPS电源专用滤波器可以提高UPS节能现象,不仅提高功率因数,减少视在电流,又可以明显降低高次谐波畸变,减少高次谐波损耗。

 

三、不间断供电

  不间断电源UPS在断电之后可以提供一段时间的电能,在线式UPS不间断电源的供电来源,离不开蓄电池的支持,如果在线式UPS不间断电源没有蓄电池,UPS不间断电源相当于一个稳压电源,正是因为有了蓄电池,在市电异常或者断电时,蓄电池通过逆变器将化学能专为交流电能输送出去给负载提供电源,使得用电设备不受停电的影响继续正常运行。

 

工作原理

 

ups电源作用

图片来源于网络

 

 

系统组成

图1和图2

典型的UPS系统框图如图1所示,它的基本结构是一套将交流电变为直流电的整流器和充电器,以及把直流电再变为交流电的逆变器,电池在交流电正常供电时贮存能量且维持在一个正常的充电电压上,一旦市电供电中断时,蓄电池立即对逆变器供电以保证UPS电源交流输出电压。下面几种简图示意了UPS的各种工作情况(以在线式UPS电源为例)。

 

图3和图4

(1)市电在UPS所允许的范围内正常供电时,如图2所示,粗线描绘了电源能量的流向。

(2)主电源故障即市电被切断后,电源将瞬间改由逆变器提供能量如图3所示。 [3] 

(3)当所带负载过大或电源内逆变器出现故障时,UPS将打开旁路由主电源直接供电,如图4所示。 

 

连接方式

(1)单台UPS电源能够供给全部负载,连接图如系统的原理图,连接方法较简单。

 

(2)总负载功率需要二台或更多台UPS电源供给,如图5所示,这种连接方式称作并联无备份方式。 

 

(3)二台或二台以上UPS电源其总容比负载总容里要多,但该系统比负载总容量必须多一台UPS电源的容量,任何一台UPS电源故障时,其余仍能供给全部负载,如图6所示。这种连接方式称作并联有备份方式。

 

(4)整个UPS电源系统出现故障后,市电将UPS电源脱开,直接接通负载,且不影响UPS电源系统的维修,这种线路设计如图7所示。 

 

当UPS电源系统无故障时,维修开关打开,输入开关、输出开关闭合;当UPS电源系统故障时,维修开关闭合,输入开关、输出开关打开。这样,保证了用电负载的正常工作,而又不影响对UPS电源系统故障的在线维修。

 

功能作用

图1 在线式UPS原理示意图

随着计算机应用系统对电源的要求越来越高UPS日益受到重视,并逐渐发展成为一种具有稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压冲浪等功能的电力保护系统。尤其是在电网的线路及供电质量不太高、抗干扰的技术落后,同时计算机系统对电源的要求又比较高的情况下,UPS的作用就显得更加明显。 

 

UPS的保护作用首先表现在对市电电源进行稳压,UPS的输入电压范围比较宽,一般情况是从170V到250V,而输出电源的质量是相当高的,后备式的UPS输出电压在5%~8%,输出频率稳定在1Hz;如图1,在线式UPS输出电压稳定在3%以内,输出频率稳定在0.5Hz。在市电正常时,UPS电源相当于交流市电稳压器;同时市电对蓄电池进行充电,此时也相当于充电器。在市电突然掉电的情况下,UPS自动切换到蓄电池供电,使计算机维持正常工作,保护软硬件不受损害。