UPS电源工作原理
UPS(Uninterrupt．b1ePowerSystem)不间断供电系统具有稳压、稳频、隔离、净化电源等作用，从UPS的发展历史来看，其经历了由旋转型工作方式到现在大量使用的静止转换工作方式的UPS静止型UPS从其位于市电与负载之间的工作方式来区分可分为在线式、后备式和互动式。而在线式UPS无论从工作原理、电路组成、技术水平及使用方法等方面基本占据了UPS产品的主导地位，以下就在线式UPS电源的工作原理做一简述。
在线式UPS的电路组成及框图如图1所示。其工作原理是当市电的电压和频率符合UPS的输人参数值时，经过AC／DC整流器变换为直流电源，此直流电源是下一级DC／AC逆变器的直流输入电源，同时还为备用蓄电池组提供充电电流。逆变器将输入的直流电压经PWM全桥变换后经静态开关输出一个叠加有高频成分的工频正弦波电压，而后经过输出滤波电路把正弦波电压上的高频成分滤除掉，在输出端便得到失真度较小的正弦波电压。这种UPS能将市电隔离，市电正常时，过滤市电供给负载净化的电源。市电中断或不能满足UPS的输入要求时，UPS的输入AC／DC整流器将关闭，此时后备蓄电池以无切换时间的方式向逆变器供电，以保证输出端负载得到连续稳定的高质量供电，当市电恢复供电时，蓄电池组便停止向逆变器供电，此时机内充电器向蓄电池组补充消耗的电能，以备下次使用。当市电存在且在UPS输入允许范围之内时，由于DC／AC整流器发生故障或负载功率大于逆变器输出额定功率时，为保证负载仍能正常工作，逆变器输出端的静态开关切换到旁路供电状态，此时市电通过输入滤波电路和输出端静态开关直接为负载供电。当逆变器恢复正常或负载功率降到逆变器输出额定功率之内时，输出静态开关将自动由旁路供电切换到逆变供电状态。UPS的输出输入滤波器一般为无源滤波器，市电电网一侧的滤波器主要是滤除电网中的高频干扰和噪声电压。输出滤波器主要是把输出正弦波电压上的高频成分滤除。UPS的控制电路较为复杂，尤其是三相输人三相输出的大型UPS，其告警及保护功能非常齐全，这就使得其识别、控制、保护电路较为复杂庞大，而且这些电路之间的相互动作与控制必须符合设计的时序与逻辑关系。控制电路的组成主要包括：输入交流电压、频率、相序、蓄电池组电压及容量检测电路、输出频率和相位跟踪电路、DC／AC逆变器PWM控制电路、静态开关状态识别与驱动电路、启动控制电路、各种告警信号处理及保护驱动电路、运行状态显示电路、蓄电池充电器的控制电路等。三进三出的UPS输出功率一般都在20kVA以上直至400kVA或更大。我站使用Galaxy5000两台60kVA双机并联冗余系统。
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