UPS常见结构和工作原理全解.ppt

不间断UPS电源 交流不间断电源设备有逆变器和UPS两种，小容量设备可采用逆变器或UPS，大容量设备一般都采用UPS。UPS是英文Uninterruptible　Power　System的缩写，即不间断电源系统，但人们一般习惯将其简称为UPS电源。UPS电源不仅能提供不间断的交流电源，还具备对交流市电电源进行净化的功能。UPS电源广泛应用于计算机机房、数据（网管）中心等场所。在电信网络中，UPS电源设备主要用于为数据网络设备、智能网设备、支撑系统、增值业务系统、网管系统等供电。 第一节 UPS的分类 8.1 UPS的分类 对UPS的常见分类如下： 按输出波形分为：方波（准正弦波）、阶梯波和正弦波。 按输出电压的相数可分为：单相和三相。 按输入输出的方式可分为：单进单出、三进单出、三进三出。 按不停电供电方式可分为：后备式、在线式和在线互动式。 第一节 UPS的分类 8.1 UPS的分类 对UPS的常见分类如下： 按输出波形分为：方波（准正弦波）、阶梯波和正弦波。 按输出电压的相数可分为：单相和三相。 按输入输出的方式可分为：单进单出、三进单出、三进三出。 按不停电供电方式可分为：后备式、在线式和在线互动式。 第二节 常用UPS结构形式及特点 当前市场上普遍应用的主流产品是静止变换型UPS，包括后备式，在线互动式和在线式。这里仅就这两种电路形式的UPS的电路结构、功能部件和性能特点进行扼要说明和比较。 8.2.1后备式 后备式是相对在线式而言，区分方法是看逆变器是否工作。当交流输入电源正常时，UPS 只是将输入电源过滤后输出，同时通过充电器为电池充电；交流输入电源中断后，UPS 切换为电池和逆变器电路供电。逆变器只有在交流输入电源中断后才开始工作。后备式电路结构如图所示。 后备式是静止式UPS 的最初形式，应用广泛，技术成熟，一般只用于小功率供电的范围。 第二节 常用UPS结构形式及特点 后备式电路结构框图 第二节 常用UPS结构形式及特点 （1）功能部件 ① 充电器：市电正常时，对蓄电池充电并浮充，如果是长延时UPS ，就要求它有较强的充电能力，或者外加相应容量的附加充电器。 ② DC -AC 逆变器：市电正常时，逆变器不工作；市电掉电时，由它将直流电压（电池供给）变成符合负载要求的交流电压，电压波形有方波、准方波、正弦波三种形式。 ③ 输出转换开关：市电正常时，接通输入电源向负载供电；市电掉电时，断开电网，接通逆变器，继续向负载供电。 （2）性能特点 ① 当市电正常时，效率高，可达98 ％以上。 ② 当市电正常时，输入功率因数和输入电流谐波取决于负载电流，UPS 本身不产生附加输入功率因数和谐波电流失真。 ③ 当市电正常时，输出能力强，对负载电流波峰系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等都没有严格的限制。 ④ 当市电正常时，输出电压精度和稳定度差，但能满足一般负载的供电要求。 ⑤ 市电掉电时，输出有转换时间，一般可做到4-10ms 左右。 ⑥ 当市电正常时，整机要靠附加滤波电路提高UPS 双向抗干扰功能。 ⑦ 电路简单、成本低、可靠性高。 ⑧ 输出转换开关受切换电流能力和动作时间的限制，UPS 输出功率做大有一定困难，一般多在2kVA 以下。 第二节 常用UPS结构形式及特点 8.2.2． 传统双变换在线式 目前，大功率UPS 仍多采用传统双变换在线式电路结构，它属于串联功率调整传输方式。图6.2是传统双变换在线式UPS 的电路结构框图。它是在线式UPS 的最初形式，因此称之为传统在线式。它的基本设计思想是，市电存在时，将市电交流电通过整流滤波电路变换为直流电，然后再将直流电通过DC /AC 逆变器变换成纯净稳定的正弦波电压向负载供电。后备电池接在直流母线上，市电掉电后，由电池逆变后给负载继续供电。下面，具体介绍其功能和特点。 第二节 常用UPS结构形式及特点 传统双变换在线式UPS的电路结构图 第二节 常用UPS结构形式及特点 （1） 功能部件 ① 整流器：当市电存在时，实现AC/DC 的转换功能，一方面向DC / AC 逆变器提供能量，同时还向蓄电池充电。由于整流电路把市电输入电流变成脉冲波，输入电流谐波成分大，造成输入功率因数低，因此需要附加奇次谐波滤波器。在三相电路中，可增加一个输入隔离变压器，变压器的次级有两个匝数相同的绕组，一个采用三角形接法，另一个采用星型接法，将这两组分别整流，再配以相应的滤波器，就构成了12 脉冲整流。为了进一步提高输入功率因数，减小对电网的污染，当前在中小功率的传统双变换UPS 中，开始使用高频整流（PFC）电路，可将输入功率因数提高到0.99。 第二节 常用UPS结构形式及特点 ② 逆变器：完成DC/AC 的转换功能，向输出端提供高