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ups不间断电源电路工作原理(ups不间断电源电路工作原理视频)
admin2022-12-01 14:31:46励志故事93人已围观
简介ups不间断电源电路工作原理(ups不间断电源电路工作原理视频),本文通过数据整理汇集了ups不间断电源电路工作原理(ups不间断电源电路工作原理视频)相关信息，下面一起看看。ups电路的工作原理正常情况下，市电(220V)通过可调充电器给电池充电，同时自启动继电器K1接合。R1、
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ups电路的工作原理
正常情况下，市电(220V)通过可调充电器给电池充电，同时自启动继电器K1接合。R1、VZ1和VZ2对电池进行分压，采样后的电压Vo通过R2和VD3加到V1的基极，使V1处于线性放大状态。V2和V3深度饱和，DC控制继电器K接通，24V电压通过K和K1送到变频器的V端。逆变器工作，输出220V。
当市电断电时，K1断开，初始输入电压为24V，K继续闭合。由于K2的自锁作用，24V仍正常送至变频器。一段时间后，电池电压开始降低，Vo降低，V1传导减弱，V2增加；当Ji上升到一定值时(即电池电压下降到22V)，V2退出饱和进入线性放大，V3快速下降；V3通过R7反馈到V1的基极，使V2继续上升，形成雪崩过程。
V2、V3快速关断，K断开，电池到逆变器的24V DC被切断，逆变器停止工作，同时K2断开。逆变器停止工作后，由于蓄电池中的电动势，蓄电池迅速恢复24V的电压。像往常一样，V2和V3饱和，K吸引。
但由于此时K1和K2断开，24V无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了电池。只有当市电恢复正常，K1啮合，逆变器才能工作。这时充电器已经给电池充电了。
调节R1可以校准市电断电时电池电压下限保护的启动值，也可以调节市电断电时UPS的最大工作时间。
元器件选择：充电器为市售24 ~ 12V/50A可调充电器；选用500V A电源，24V DC工作电压的变频器；选择两节12.80A h铅蓄电池串联；继电器规格为220v/10A；DC继电器规格为24V/20A。
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UPS电路结构类型
目前，各种技术成熟、产品成型的UPS，从其主电路结构和不间断电源运行机制来看，可以分为几类：
储备类型
在线互动
双逆变器在线
双逆变器在线电压补偿(逆变器)
1.备用UPS是静态UPS的最初形式。因为应用早，应用广，技术和产品都很成熟。
充电器：有市电时，给电池充电，浮充。如果是长延时UPS，要求充电能力强，或者额外增加相应容量的充电器。
DC交流逆变器：市电存在时，逆变器不工作；当市电断电时，它会将DC电压(由电池提供)变为满足负载要求的交流电压。电压波形有三种形式：方波、准方波和正弦波。
输出转换开关：市电存在时，打开输入电源给负载供电；当市电断电时，断开电网，打开逆变器，继续向负载供电。智能调压：当市电存在时，能调节稳定输出电压。
备用UPS的性能特征是：
有市电时，效率高，可达98%以上；
市电存在时，输入功率因数和输入电流谐波取决于负载电流，UPS本身不产生额外的输入功率因数和谐波电流畸变；
市电存在时，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、过载等没有严格限制。
市电断电时，输出有一个转换时间，一般可以是4ms左右，足以满足负载要求；
市电存在时，输出电压稳定精度差，但能满足负载要求；
市电存在时，整机依靠额外的滤波电路来提高UPS的双向抗干扰功能；
电路简单，成本低，可靠性高；
由于输出端的转换开关，由于开关电流容量和运行时间的限制，很难放大UPS的输出功率。目前市场上的备用UPS大多在2KVA以下。
2.在线互动在线意味着
智能调压：市电存在时，能调节稳定输出电压；
DC/交流逆变器：这种逆变器可以双向逆变。市电存在时，逆变器方向为交流DC，给电池充电，浮充；市电断电后，逆变器方向为DC-交流，由电池供电，使UPS能继续向负载供电。
在线交互式UPS的性能特点是：
有市电时，效率高，可达98%以上；
市电存在时，输入功率因数和输入电流谐波分量取决于负载电流，UPS本身不产生额外的输入功率因数和谐波电流畸变；
市电存在时，输出能力强，对负载电流峰值系数、浪涌电流系数、输出功率因数、过载等没有严格限制。
当市电断电时，由于输入开关的通断时间，UPS输出仍有切换时间，但比备用型小；
市电存在时，输出电压稳定精度差，但能满足负载要求；
市电存在时，由于逆变器直接连接输出端，处于热备份状态，可以过滤输出电压尖峰干扰；
电路更简单，成本低，可靠性高；
逆变器同时具备充电功能，省去了备用UPS的附加充电器，充电能力比附加充电器强很多。当需要长时间延时供电时，无需在机外增加充电设备；
由于逆变器直接与输出相连，没有转换开关的限制，输出功率可提高到5-10KVA。
为了进一步完善在线交互功能，可以在输入开关和智能调压器之间串联一个电感，这样当市电断电时，逆变器可以立即向负载供电，因为串联电感对逆变器输出反馈到电网的电流有很强的抑制作用，避免了输入开关未关断时逆变器输出短路的危险。这样可以将在线交互转换时间降到零，使其完全具备双逆变器在线转换功能，同时增加整个UPS的抗干扰能力。但是，这也带来了降低UPS输入功率因数的不良后果。
3.双逆变器在线
目前大多数在线式UPS，尤其是大功率在线式UPS，都采用双逆变电路结构。
逆变器(I):该逆变器为交流DC单向逆变器。市电存在时，给蓄电池充电，通过逆变器(II)给负载供电，逆变器多为整流器或可控整流电路；
逆变器(II):该逆变器是DC-交流单向逆变器。市电存在时，从逆变器(I)获得电能后送至输出端，并保证向负载提供优质电能；当市电断电时，电池通过逆变器(II)向负载供电；
旁路开关：通常处于关断状态，当逆变电路发生故障，或者负载发生冲击(如启动负载)或过载时，逆变器停止输出，旁路开关接通，电源由电网直接供给负载。旁路开关多为智能无触点开关，功率容量大。
双逆变器在线UPS的性能特点如下：
由于负载的所有功率都是由逆变器给定的，无论是否有市电，它都能为负载提供优质的功率，如输出电压稳定精度、频率稳定度、输出电压动态响应、波形畸变等指标，都比较高；
市电断电时，输出电压不受任何因素影响，无转换时间；
因为无论有无市电，所有负载功率都由逆变器提供，UPS的功率裕度有限，输出能力不理想，所以对负载提出了限制，如输出电流峰值系数(一般只有3:1)、过载能力、输出功率因数(一般为0.8)、输出有功功率小于标定的KVA数、应对冲击负载的能力等。
逆变器()多为整流电路，对电网造成谐波干扰，输入功率因数低。滤波后，最小谐波电流分量约为
在市电存在的情况下，由于两个逆变器都承担100%的负载功率，整机效率较低。10KVA以下的UPS在80%左右，50 KVA以下的UPS可以达到85-90%，100 KVA以上的UPS可以达到90-92%。
4.双逆变器电压在线补偿
最早由美国APC Silcon提出，形成于三相大功率UPS。也是双逆变电路结构，也是在线工作。但由于其成功地将交流稳压技术的电压补偿原理应用于UPS主电路，与双逆变器在线式UPS相比，Silcon DP300E系列大功率UPS在适应电网环境、不扰动和破坏电网，以及在输出容量、可靠性等多项UPS主要指标上都有了新的突破。APC Silcon将这种电路结构称为Delta逆变器技术。
逆变器():它是一组DC-交流和交流-DC双向逆变器，其输出变压器(高频)的二次侧串联在UPS的主电路中。其职能如下：
首先，补偿UPS输入端的输入功率因数，抑制输入电流谐波；
其次，与逆变器(二)一起完成输入电压的补偿。当输入电压高于输出电压的额定值时，逆变器(I)吸收功率并补偿极性相反的输入和输出电压之间的差值。当输入电压低于输出电压的额定值时，逆变器(I)输出功率，用正极性补偿输入和输出电压之差。
第三，它可以和逆变器一起给蓄电池充电和浮充()。
逆变器():该逆变器也是DC-交流和交流-DC双向逆变器，其功能如下：
首先，与逆变器(I)一起，完成输入输出电压差的补偿；
其次，与逆变器(一)一起完成电池充电和电压浮动充电功能；
第三，随时监控输出电压，保证输出电压的稳定，补偿输出电压波形的畸变和输出电流的谐波分量，使其不会对电网造成影响；
第四，市电故障时，输出功率全部由逆变器(II)给出，保证输出电压不间断，转换时间为零。
是带双逆变器电压补偿的在线式UPS在各种情况下的电流和功率传输示意图(这里假设UPS效率为100%)。
双逆变器在线电压补偿的性能特点如下：
由于逆变器(II)随时对输出电压进行监测和控制，并通过逆变器(I)参与主回路电压的调节，所以无论市电是否可用，都能为负载提供优质的电能，如输出电压稳定度、频率稳定度、输出电压的动态响应、波形畸变等指标都比较高。
当主电源关闭时，输出电压无响应，没有转换时间。而且负载电流发生畸变时，也是由逆变器(II)进行调节补偿，所以是典型的在线工作模式。
当市电存在时，逆变器(I)和(II)仅调整和补偿输入电压和输出电压之间的差异。逆变器承受的最大功率(输入电压在上下限时)仅为输出功率的20%(相当于输入电压的范围)，所以功率强度很小(1/5)，功率裕量大，大大增强了UPS的输出能力。与双逆变器在线式相比，UPS的输出能力大大增强。1分钟)，负载电流峰值系数不再受限，冲击负载也能从容应对。负载功率因数不再受限，输出有功功率可以等于校准后的KVA值。
逆变器()还完成输入的功率因数校正功能，使输入功率因数等于1，输入谐波电流低于3%。
在市电存在的情况下，两个逆变器的最大功率仅为输出功率的1/5，因此在较大功率范围内整机效率可达96%。
在市电存在的情况下(UPS连续运行时间的99%由市电供电)，逆变器的功率强度仅为设计值的1/5(逆变器II)，因此元器件甚至整机的寿命和可靠性都会得到很大的提高。
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