UPS电源工作原理

电脑教程08

UPS电源工作原理,第1张

UPS不间断电源立即转入电池逆变状态为防止市电来回切换,只有当市电恢复到170~270V时, UPS才转入市电逆变状态。市电频率的侦测与控制侦测市电频率的目的是作为逆变锁相的依据,通过调整逆变的过零点调整逆变相位,使在市电状态下的逆变输出与市电输入基本同频率、同相位。市电开机时,UPS侦测输入市电的频率作为逆变输出的频率电池状态下开机时,逆变输出的频率以上次输出的频率来设定。

当市电正常时,执行锁相,逆变频率先追市电频率,频率相同后再追踪相位,通过变动逆变频率完成逆变和市电同相位。锁相后,逆变和市电的相位差小于3度,频率误差小于0.01Hz。当市电频率超出47~53Hz范围时,UPS不执行锁相,立即转入电池逆变状态,只有当市电频率回复到48~52Hz时,UPS再执行锁相,并转入市电逆变状态。

三角波发生器CPU送出的38.4kHz方波,经由运算放大器组成的二分频电路后,变成19.2kHz的方波,再经积分器积分成三角波。标准正弦波发生器CPU送出以128点平均分割的模仿正弦波,经过二阶低通滤波器滤波后,生成标准正弦波。PWM信号标准正弦波与逆变输出电压的正弦波反馈信号进行比较,其结果被三角波切割,生成PWM信号。逆变电压调整CPU每16ms读取一次逆变电压值,并与设定的电压值进行比较,当差值高于10V时,CPU立即调整标准正弦波,从而调整PWM信号,使输出电压相应加减5V,以缩小差值当差值低于10V时,CPU累积差值,当累积值达到30V时,CPU调整标准正弦波,使输出电压相应加减2V。

CPU的A/D读取CPU每半周期读一次电池电压、正负BUS电压和机内温度,每隔8个标准正弦波点读一次市电电压、逆变电压和逆变电流(在每个周期开始,CPU变更读点的初始位置,使每隔8个标准正弦波点读一次,通过128个点的A/D读取达到扫描效果,读取值存入RAM内)。

ups分类及工作原理

ups按其工作方式分为离线式(off

line)式、在线式(on

line)和线上互动式(line-interactive)三类。下面我们分别讲讲三种ups的工作原理:

1、离线式ups

离线式ups平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器紧急切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,因此离线式ups也被称为后备式ups。然而这种ups存在一个切换时间问题,因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。但实际上这个切换时间很短,一般介于2至10毫秒,而计算机本身的交换式电源供应器在断电时应可维持10毫秒左右,所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。

2、在线式ups

而在线式ups则一直使其逆变器处于工作状态,它首先通过电路将外部交流电转变为直流电,再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式ups在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作,因此不存在切换时间问题,适用于对电源有严格要求的场合。

3、线上互动式ups

这是一种智能化的ups,可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内,如有偏差可由稳压电路升压或降压,提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口(如rs-232串口)进行数据通讯,通过监控软件,用户可直接从电脑屏幕上监控电源及ups状况,简化、方便管理工作,并可提高计算机系统的可靠性。

简单来说ups不间断电源工作原理是为了保障电网稳定及计算机系统在停电之后继续工作,ups电源广泛用于对电源特殊要求的电网环境、网络系统及医疗系统等领域。

具体说就是通过AC-DC变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路,可避免开机时对电网的冲击。

DC-AC逆变电路:采用大功率IGBT模块全桥逆变电路,具有很大的功率富余量,在输出动态范围内输出阻抗特别小,具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术,及快速短路保护技术,使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路,均可安全可靠地工作。

控制驱动:控制驱动是完成整机功能控制的核心,它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外,还完成SPWM正弦脉宽调制的控制,由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。

停电后UPS电源能用多久,这是由电池决定的,不是由UPS电源决定的。如果是小型UPS,一般是半小时以内。UPS电源只是个转换设备,不产生能量。市电正常时,里面的电池在充电,停电后,电池的直流电经过UPS放电给负载,能量从电池到负载。

希望能够帮助到你,望采纳~