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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物UPSUPS技术概要技术概要第四章我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物引言在今后相当长的一段时间内,我国市电电网供电不足,电压波动大,干扰严重的局面仍将存在我国各行业，各领域的快速发展对供电质量提出了越来越高的要求,尤其是实时性
2、很强的重要系统，重要部门和重要的用电设备对供电质量的要求与我国的电网实际状况的矛盾日益尖锐。间断电源越来越成为人们关注的焦点。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. UPS发展概况1.1 UPS1.1 UPS的产生的产生随着科学技术的高速发展以及计算机、精密仪器、仪表设备及数据处理设备、自动化生产设备的广泛应用，用电设备对供电质量的要求越来越高。用电设备不仅要求供电电源能够不间断供电，而且还要求其输出电压波形、频率准确完好，不能受到电网的任何干扰，要有一个干净的电源环境。然而由于公共电网自身的
3、原因，以及雷击等一些自然现象的影响，公共电网不能满足用户对高精度高可靠性电源的要求。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（1）电涌（power surges）指输出电压有效值高于额定值110，并且持续时间为一个至数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压冲击。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物
4、1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（2）高压尖脉冲（high voltage spikes）指峰值达6000V，持续时间从0.1ms至10ms的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（3）暂态过电压（switching transients）指峰值电压高达20000V，但持续时间介于1s至100s的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似
5、于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（4）电压下陷（power sags）指市电电压有效值介于额定值的80至85之间的低压状态，并且持续时间为一个至数个周期。大型设备开机，大型电动机起动，或大型电力变压器接入都可能造成这种情况。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量
6、问题主要表现在一下几个方面：（5）电线噪声（electrical line noise）系指射频干扰（RFI）和电磁干扰（EMI）以及其它各种高频干扰。电动机的运行、继电器的动作、电动机控制器的工作。广播发射，微波辐射以及电气风暴等，都会引起电线噪声干扰。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（6）频率偏移（frequency ariation）系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所
7、致。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（7）持续低电压（brownout）指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备起动及应用。主电力线切换，起动大型电动机、线路过载等。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生电网的供电质量问题主要表现在一下几个方面：（8）市电中断（power fail
8、）指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况，其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1 UPS的产生由于以上问题存在，使得负荷与电网供电质量之间的矛盾日益加深。为解决这一矛盾，产生了不间断电源(Uninterruptible Power Supply简称UPS)这种新型设备。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.2 UPS的概念U
9、PSUPS是什么？是什么？ UPS( Uninterruptible Power Supply ) UPS( Uninterruptible Power Supply )，即不间断电源，是一种含有，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。 主要用于给单台计算机、计算机网络或其它重要设备提供不间断、高质量的电力供应以及作为机场、电站、医院等重要部门的备用电源。顾名思义，UPS可以给用电设备提供连续不间断的电能，保证电能供应的可靠性。 当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就
10、是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电. 当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。供电中断只是电网故障之一，电网中存在的各种污染和干扰也是造成用电器件损坏的主要因素。因此，UPS还必须能够消除电网干扰，给用电设备提供高质量的电能。换句话说，高可靠性和高质量是对UPS最基本的要求。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.3 UPS的应用UPSUPS作为一种稳压稳频纯净化的电源现已成为供电系作
11、为一种稳压稳频纯净化的电源现已成为供电系统的核心部分统的核心部分, ,受到了广泛的认可受到了广泛的认可. .在供电质量较佳在供电质量较佳的欧美和日本的欧美和日本, ,已经将已经将UPSUPS作为标准设备作为标准设备. .国内电网供国内电网供电质量较差电质量较差,UPS,UPS应用更是必不可少应用更是必不可少. .UPSUPS的典型应用有的典型应用有: :金融系统，制造业，铁路交通系金融系统，制造业，铁路交通系统，航空系统，石油统，航空系统，石油/ /化工，煤矿开采，情报，邮电，化工，煤矿开采，情报，邮电，水利，电力中心，医疗卫生，学校，研究所，商业水利，电力中心，医疗卫生，学校，研究所，商业楼
12、宇，政府机关，军事设备等楼宇，政府机关，军事设备等. . 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.3 UPS的应用行空航天行空航天交通交通科研、医疗科研、医疗 计算机网络计算机网络企业生产企业生产通信、机场通信、机场军事部门军事部门UPS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.4 UPS的主要功能UPSUPS的主要功能可以归纳为以下的主要功能可以归纳为以下4 4个方面：个方面：隔离功能如图所示。大
13、多数UPS都是将电网输入交流电压经过整流后变为直流电，一部分能量用于对蓄电池充电，剩余能量经过逆变器重新变为稳压稳频的交流电供应给负载。也就是说，电网通过UPS 给负载供电采用了交一直一交变换形式。由于经过整流和大电容滤波，电网中原来存在的瞬间间断、谐波、噪声、电压波动以及频率波动等干扰全部得到消除，供电质量完全取决于逆变器的电能变换能力。这样，UPS作为一个中间环节将电网与负载隔离开，既防止了电网干扰对负载的影响，又可使负载刘电网不产生干扰。(1)(1)隔离功能隔离功能我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有
14、一个活的生物1.4 UPS的主要功能(2)(2)后备功能后备功能后备功能如图所示。UPS带有蓄电池，能够贮存一定的能量。市电正常时，UPS除了从电网吸收能量变换处理后供给负载外，同时对蓄电池进行充电，将部分能量存储在蓄电池中。电网供电中断时，可以将蓄电池中存储的能量经过能量变换继续维持对负载供电一段时间起到后备电源的作用。根据装置中蓄电池和充电器的容量大小，后备时间可以是几分钟、几小时甚至更长。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.4 UPS的主要功能(3)(3)频率变换功能频率变换功能：频率
15、变换功能可以将输入电压的频率变换成负载所需的频率。目前我国电网的频率是50Hz，而某些进口设备要求输入电压的频率为60Hz，军用设备输入电压的频率多为400Hz。要使这些设备正常工作，只需给该设备配备一套输出频率与其输入频率匹配的UPS即可。(4)(4)电压变换功能电压变换功能电压变换功能可以将一种电压等级的电能变换为另一种电压等级的电能。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史20世纪60年代以前采用机械旋转型。机械旋转型。最早的UPS采用了非常原始的机械储能方式，是带有一个
16、大飞轮带有一个大飞轮的电动机的电动机发电机组发电机组，在发电机上带有一个数吨重的飞轮，平时由市电经过整流器给直流电动机供电，带动交流发电机向负载供电，当市电停电时利用飞轮的惯性使发电机继续供电,可以维持正常供电数秒钟。这种方式稳定可靠、技术简单、便于维修，但是设备庞大笨重、效率低、噪声大，现已基本淘汰。机械旋转型机械旋转型UPSUPS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史7070年代年代，逆变技术逆变技术和和晶闸管晶闸管在中广在中广泛应用。泛应用。大功率半导体技术迅速发展，晶
17、大功率半导体技术迅速发展，晶闸管的出现，使闸管的出现，使UPSUPS技术产生第一次飞跃，技术产生第一次飞跃，逆变技术不断完善，使其得到广泛应用，逆变技术不断完善，使其得到广泛应用，但是普通晶闸管不具备自关断特性，又缺但是普通晶闸管不具备自关断特性，又缺乏抗千扰能力，影响乏抗千扰能力，影响UPSUPS工作的可靠性。工作的可靠性。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史近十多年来，大功率晶体管大功率晶体管(GTR, VMOS(GTR, VMOS和和IGBTIGBT等等) )的出现，
18、部分地取代了晶闸管，各种ICIC控制芯片控制芯片的研制成功，微计算机微计算机的应用，并联及冗余技术并联及冗余技术的发展，使UPS性能又产生一次飞跃。现代的逆变式UPS问世后，在近十几年中得到了迅速发展。就其技术性能讲：它走过了从方波到正弦波方波到正弦波、从离从离线式到在线式线式到在线式、从小功率到大功率从小功率到大功率、 从常规延时（分钟从常规延时（分钟级）到长延时（小时级）级）到长延时（小时级）、从简单不停电供电到智能化从简单不停电供电到智能化操作和处理功能操作和处理功能的发展历程。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没
19、有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史控制电路的发展随着蓄电池和半导体技术的发展，其控制电路也发展很快，由开始的分立元件的简单控制分立元件的简单控制发展到今天发展到今天的的微处理机控制微处理机控制，由硬件控制硬件控制又发展成又发展成软件控制软件控制，如软件滤波器；光纤通讯也被引入光纤通讯也被引入UPSUPS，而且，微处理机也已被广泛应用于小容量的UPS中，甚至还专门为蓄电池的监控设立了微处理机，以保持电池的最佳状态。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史UPS的智能
20、化发展随着计算机网络结构的扩展，现在在网络中应用的UPS不再只是单纯的电源设备，而逐步成为整个网络中电源的管理中心，UPS由最初单纯不间断供电已发展到今天的智能化、多功能。新型的UPS本身融合了多种新技术，UPS不仅是提供不间断电源的工具，而且当作为负载的设备。在无人值守时，当市电故障后，UPS可以按照事先的约定顺序关机，甚至还可以自动发传呼或E-mail给管理者。现代的UPS与服务器上的软件协同工作，还能实现事件记录、故障告警、UPS参数自动测试分析、调节等多项功能，提供了完全的电源管理解决方案。有些UPS甚至可以对环境温度、湿度和烟雾等进行监视。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什
21、么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史UPS的智能化还表现在加强UPS的节能功能即所谓“绿色UPS”上。“绿色UPS”可以减少PC系统使用的电能量，既降低了费用又保护了环境。比如“绿色UPS”在检测到打印机长时间空闲后,就会把打印机的电源关闭。当出现打印排队请求时，UPS可以马上给打印机恢复供电，随着“绿色UPS”的出现，为节约能源又提供了理想的解决方案。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.5 UPS发展历史保护功
22、能的变化保护功能的变化UPS在技术不断发展和改进的过程中，其保护功能也在不断地发生变化，特别是在网络技术高速发展的今天，这种变化就更明显，下图显示了这个变化过程。19931993年以前着重追求对硬件的保护，年以前着重追求对硬件的保护，19931993年开始，更多的年开始，更多的用户把电源对数据的保护要求放在了最重要的地位。用户把电源对数据的保护要求放在了最重要的地位。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.6国内外UPS研究状况由于由于UPSUPS技术是一项实用技术技术是一项实用技术, ,国内外
23、各大电源公司国内外各大电源公司, ,生产生产厂家以及科研院所都在对其进行研究厂家以及科研院所都在对其进行研究. .国外已经将许多先进技术应用到实际系统中国外已经将许多先进技术应用到实际系统中, ,生产出了许生产出了许多知名品牌的多知名品牌的UPS.UPS.国内对国内对UPSUPS先进的关键技术的研究先进的关键技术的研究, ,主要集中在少数知名院主要集中在少数知名院校校, ,且大多数处在实验阶段且大多数处在实验阶段, ,没能将它们应用到实际系统中没能将它们应用到实际系统中去去. .从目前国内市场上看从目前国内市场上看, ,国内生产厂商基本不能生产大型国内生产厂商基本不能生产大型UPS,UPS,国
24、内的大型国内的大型UPSUPS市场几乎全部被国外公司占领市场几乎全部被国外公司占领. .对于中小型对于中小型UPSUPS来说来说, ,虽然国内许多生产厂家可以生产虽然国内许多生产厂家可以生产, ,但其产品的可但其产品的可靠性和性能远远不如国外的同类产品靠性和性能远远不如国外的同类产品, ,整个中小型整个中小型UPSUPS市场市场90%90%以上都被国外公司占领以上都被国外公司占领. . 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 UPS的分类按功率大小可以分为：按功率大小可以分为：小功率（小功率（1
25、0KVA10KVA以下）、中功率（以下）、中功率（1010100KVA100KVA）、大）、大功率（功率（100KVA100KVA以上）。以上）。按输出波形可以分为：按输出波形可以分为：方波，梯形波，正弦波方波，梯形波，正弦波。按输入输出方式可以分为：按输入输出方式可以分为：单相入单相出，三相入单相出，三相入三相出。单相入单相出，三相入单相出，三相入三相出。按工作原理还可以分为：按工作原理还可以分为：动态动态UPS，静态，静态UPS。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 UPS的分类静态静态U
26、PS:UPS: 以蓄电池组为储能工具以蓄电池组为储能工具, ,市电正常时交流市市电正常时交流市电经整流后变为直流电并将电能存储在蓄电池电经整流后变为直流电并将电能存储在蓄电池组中组中, ,当市电中断时再由逆变器将蓄电池组中当市电中断时再由逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电来维持向负载供电储存的直流电转变为交流电来维持向负载供电. .动态动态UPS:UPS: 是依靠惯性飞轮存储的动能来维持负载电是依靠惯性飞轮存储的动能来维持负载电能供应的连续性的能供应的连续性的, ,这种不间断电源具有笨重，这种不间断电源具有笨重，噪声大，效率低，切换时间长等缺点噪声大，效率低，切换时间长等缺点, ,已被
27、静已被静态不间断电源所取代态不间断电源所取代. .我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 UPS的分类静态静态UPSUPS根据工作方式的不同又可分为：根据工作方式的不同又可分为： 后备式后备式(OFF-LINE)UPS.(OFF-LINE)UPS. 在线式在线式(ON-LINE)UPS.(ON-LINE)UPS. 在线互动式在线互动式(LINE(LINEINTERACTIVE)UPS.INTERACTIVE)UPS. DeltaDelta变换型变换型UPSUPS . .我吓了一跳，蝎子是多么丑恶
28、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3 UPS的原理3.13.1后备式后备式UPSUPS后备式UPS电源是一种价格低廉,仅能满足一般客户要求的普及型UPS电源.一般使用的是工频变压器来进行能量传递的,由于性能的限制,出于市场的考虑,容量一般只有0.5-2kVA左右. 后备式后备式UPSUPS电源框图电源框图 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3 UPS的原理3.13.1后备式后备式UPSUPS后备式后备式UPSUPS电源
29、框图电源框图 后备式UPS电源的功率变换主回路的构成比较简单,主要由滤波电路和多抽头变压器组成,滤波电路可对市电中的干扰起到一定的抑制作用,多抽头变压器则可以起到电压调节的功能,使UPS电源的输出电压在市电发生低频波动时也能维持稳定,但电网在频繁出现高次谐波时,由于工作原理的限制,显然后备式UPS是无能为力的了.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1后备式UPS从性能上看从性能上看, ,后备式后备式UPSUPS电源的稳压精度没有在线式的电源的稳压精度没有在线式的高高, ,但是可以满足一般的应
30、用需要但是可以满足一般的应用需要. .后备式后备式UPSUPS切换期间的输出会出现瞬间掉电的现象切换期间的输出会出现瞬间掉电的现象. .不不过转换时间很短过转换时间很短, ,一般只有几一般只有几ms,ms,并不会影响到普通计并不会影响到普通计算机的正常工作算机的正常工作, ,但对于服务器等高端设备来说但对于服务器等高端设备来说, ,后备后备式式UPSUPS的供电质量是远远不够的的供电质量是远远不够的. .出于成本考虑出于成本考虑, ,后备式后备式UPSUPS电源工作在逆变状态时输出电源工作在逆变状态时输出电压波形失真比较大电压波形失真比较大, ,廉价的系统电压输出波形多是方廉价的系统电压输出波
31、形多是方波波, ,做得好的可以实现正弦波输出做得好的可以实现正弦波输出. .后备式后备式UPSUPS电源由于在市电供电时不使用变换器电源由于在市电供电时不使用变换器, ,因此因此具有很高的效率具有很高的效率, ,这一点是显而易见的这一点是显而易见的. . 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1后备式UPS工作原理分析（1）市电供电正常（市电电压处于 175264V 之间）时，后备式UPS工作状态如图所示：市电供电正常后备式市电供电正常后备式UPS工作状态工作状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶
32、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1后备式UPS工作原理分析经充电器对位于 UPS 机内的蓄电池组充电，以备一旦市电供电中断时，有能量支持 UPS 的正常运行。经位于交流旁路供电通道上的稳压器对电压变化起伏较大的市电电源进行稳压处理。在常见的后备式 UPS 电源中，由于各厂家的设计方案不同，位于交流旁路上的稳压器的稳压精度在 220V（410 )左右。此时，在 UPS 逻辑控制电路的作用下，这种经过稳压处理的市电电源便经转换开关向负载供电（转换开关由小型快速继电器构成，其转换时间为 24ms ）。此时，逆变器在
33、逻辑控制电路的调控下，一直处于停机待命状态。 市电供电正常后备式市电供电正常后备式UPS工作状态工作状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1后备式UPS工作原理分析(2)当市电供电不正常（市电电压低于 175V ，或高于 264V ）时，如图所示。在 UPS 逻辑控制电路的调控下， UPS 中的各关键部件将按下述方式运行：市电供电不正常后备式市电供电不正常后备式UPS工作状态工作状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的
34、猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1后备式UPS工作原理分析市电供电不正常后备式市电供电不正常后备式UPS工作状态工作状态充电器停止工作。充电器停止工作。逆变器在由蓄电池组所提供的直流能源的支持下，向逆变器在由蓄电池组所提供的直流能源的支持下，向外提供外提供50Hz50Hz有效值为有效值为220V220V的方波稳压电源。的方波稳压电源。转换开关在切断交流旁路供电通道同负载之间的连接转换开关在切断交流旁路供电通道同负载之间的连接的同时，将负载同逆变器电源的输出端连接起来，从的同时，将负载同逆变器电源的输出端连接起来，从而实现由方波逆变器电源向负载供电的转变。而实现由方波逆变器电源向负载供电
35、的转变。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1后备式UPS工作原理分析市电供电不正常后备式市电供电不正常后备式UPS工作状态工作状态由于逆变器电源向负载提供的是方波电源而不是正弦波电源，这就由于逆变器电源向负载提供的是方波电源而不是正弦波电源，这就要求负载只能带电阻性或计算机、通信设备之类的开关电源型的负要求负载只能带电阻性或计算机、通信设备之类的开关电源型的负载，而不能带电感性负载。否则，会造成两种事故之一：载，而不能带电感性负载。否则，会造成两种事故之一：UPS UPS 逆变器电源被
36、损坏逆变器电源被损坏. .用户负载设备被损坏。用户负载设备被损坏。这是由于电感性负载的出现，会导致出现在方波电源的脉冲波形的这是由于电感性负载的出现，会导致出现在方波电源的脉冲波形的上升边或下降边的尖峰干扰的峰值急剧增大的缘故。上升边或下降边的尖峰干扰的峰值急剧增大的缘故。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.2后备式UPS小结综上所述，对于后备式方波输出 UPS :当市电供电正常时，它向用户所提供的电源为对市电电压稍加稳压处理过的“低质量”的正弦波电源。当市电供电不正常时，它向用户提供的
37、是有效值为 220V 的方波稳压电源。在此条件下，由于要求逆变器立即从关机状态进人自动开机，并马上带载的状态，显然，这极易造成逆变器在执行市电供电逆变器的期间被损坏的概率增大和造成 UPS 的市电供电逆变器供电的切换时间增长。后备式优点：电路简单、成本低、可靠性高。后备式缺点：输出电压稳定精度差 ,市电掉电时负载供电有一段时间的中断，输出功率一般较小因其受切换电流和动作时间的限制 , 一般后备式正弦波输出容量在 2以下 ,后备式方波输出容量在 1以下.我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2
38、在线互动式UPS电源u在线互动式在线互动式UPSUPS电源也称之为准在线式电源也称之为准在线式UPSUPS电源电源. .u通常情况下通常情况下, ,当市电供电在当市电供电在220V220V20%20%时时UPSUPS认为电网基本正常认为电网基本正常, ,这样这样, ,交流电可以通过工频变压器直接输送给负载交流电可以通过工频变压器直接输送给负载; ;u当市电超出上述范围当市电超出上述范围, ,但在但在150-276V150-276V之间时之间时,UPS,UPS可以通过逻辑控可以通过逻辑控制制, ,驱动继电器动作驱动继电器动作, ,使工频变压器抽头升压或降压使工频变压器抽头升压或降压, ,然后向负
39、载然后向负载供电供电; ;u若市电低于若市电低于150V150V或高于或高于276V,UPS276V,UPS将启动逆变器工作将启动逆变器工作, ,由电池逆变由电池逆变向负载供电向负载供电. .u在市电在在市电在150-276V150-276V之间时之间时, ,身兼充电器身兼充电器/ /逆变器的变换器同时还逆变器的变换器同时还给电池充电给电池充电, ,处于热备份状态处于热备份状态, ,一旦市电异常一旦市电异常, ,马上就转换为逆变马上就转换为逆变状态状态, ,为负载供电为负载供电. .在在线线互互动动式式UPSUPS框框图图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界
40、里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2 在线互动式UPS电源因此在线互动式因此在线互动式UPSUPS与后备式与后备式UPSUPS的区别是变换器时刻处于热的区别是变换器时刻处于热备份状态备份状态, ,市电市电/ /逆变切换时间比后备式要短逆变切换时间比后备式要短. .相对在线式相对在线式UPSUPS而言而言, ,它的电路实现简单它的电路实现简单, , 生产成本降低和可靠生产成本降低和可靠性提高性提高, ,另一方面在市电供电时不存在另一方面在市电供电时不存在AC/DC,DC/ACAC/DC,DC/AC的转换的转换, ,使整机效率有所提高使整机效率有所提高. .但是但
41、是, ,在电网电压正常时在电网电压正常时, ,由于它是直接通由于它是直接通过工频变压器供电给负载过工频变压器供电给负载, ,所以负载使用的同样是充斥着谐波和所以负载使用的同样是充斥着谐波和尖峰的交流电尖峰的交流电, ,不利于高端设备的使用不利于高端设备的使用, ,市电逆变切换时市电逆变切换时, ,仍存在仍存在切换时间切换时间. .在线互动式在线互动式UPSUPS原理图如图所示原理图如图所示. .在在线线互互动动式式UPSUPS原原理理图图我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式U
42、PS工作原理分析当市电供电正常时（市电电压在150-276V之间），如图所示，市电电源经低通滤波器对从市电电网串入的射频干扰及传导型电磁干扰进行适当衰减抑制后，市电电源将分如下调控通道去控制UPS电源的正常运行。市电供电正常时的工作状态市电供电正常时的工作状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析 市电供电正常时的工作状态市电供电正常时的工作状态当市电电源电压处在175264V之间时，在UPS电源的逻辑控制电路的作用下，将开关K0置于闭合状态的同时，还将位于U
43、PS输出通道上的作为转换开关使用的小型继电器的常闭触点接通。这样，负载得到的是一个不稳压的市电电源。鉴于微机开关电源所允许的市电电压工作范围在150264V之间，所以，用户的微机是可以正常运行的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电电源的电压处在当市电电源的电压处在150150一一175V175V之间时，鉴于市电输人电压偏低之间时，鉴于市电输人电压偏低，在在 UPS UPS 电源的逻辑控制电路作用下，将开关电源的逻辑控制电路作用下，将开关 K0K0置于
44、开启状态的同置于开启状态的同时，把位于采用变压器抽头调压方式运行中的升压绕组输入端的开时，把位于采用变压器抽头调压方式运行中的升压绕组输入端的开关关 KlKl 置于闭合状态。这样，输入幅值偏低的市电电源经升压处理置于闭合状态。这样，输入幅值偏低的市电电源经升压处理后（一般从升压绕组所输出的电压是市电输人电压的后（一般从升压绕组所输出的电压是市电输人电压的1.11.151.11.15倍）倍），负载得到一个幅度较高（负载得到一个幅度较高（172172一一195V195V）的市电电源）的市电电源市电供电偏低时的工作状态市电供电偏低时的工作状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样
45、一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电电源的电压处在当市电电源的电压处在264264276V276V之间时，为防止出现由于将较高的市电电之间时，为防止出现由于将较高的市电电压直接送往负载而损坏用户负载的事故发生，在压直接送往负载而损坏用户负载的事故发生，在 UPS UPS 的逻辑控制电路作用的逻辑控制电路作用下，在将开关下，在将开关 K0K0置于断开状态的同时，还将位于采用变压器抽头调压方式置于断开状态的同时，还将位于采用变压器抽头调压方式运行中的降压绕组的输入端的开关运行中的降压绕组的输入端的开关 K 2K
46、2置于闭合状态。这样，经转换开关置于闭合状态。这样，经转换开关送往负载的电源是从降压绕组所输出的市电电源（一般为市电输入电压的送往负载的电源是从降压绕组所输出的市电电源（一般为市电输入电压的 0.9 0.9 倍，此时的输出电压为：倍，此时的输出电压为：23023025OV) 25OV) ，从而达到用户负载安全运行，从而达到用户负载安全运行的目的的目的。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电电源的电压处于上当市电电源的电压处于上述的述的150150276V
47、276V范围内时，范围内时，在线互动式在线互动式 UPS UPS 除了向用除了向用户的负载提供户的负载提供 220V220V20 20 的电源外，还经身兼逆的电源外，还经身兼逆变器充电器两种控制功变器充电器两种控制功能的变换器向电池组充电，能的变换器向电池组充电，以便在市电工作不正常时，以便在市电工作不正常时，提供足够的直流能量。提供足够的直流能量。市电向电池组充电市电向电池组充电我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电供电不正常时，即市电输人电压低于当市
48、电供电不正常时，即市电输人电压低于 150V 150V 或高于或高于 276V 276V 时，如图所示，这时在机内的逻辑控制电路的调控时，如图所示，这时在机内的逻辑控制电路的调控下，下， UPS UPS 电源的各关键控制部件将完成如下的操作：电源的各关键控制部件将完成如下的操作： 市电供电不正常时的工作状态市电供电不正常时的工作状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电供电不正常时市电供电不正常时的工作状态市电供电不正常时的工作状态 逆变器充电器控制模块
49、将会从原来的充电器工作方式转人逆变器工作方式。在蓄电池提供的能量支持下，该模块经正弦波脉宽调制（ SPWM ）向外送出稳压的正弦波形逆变器电源。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电供电不正常时市电供电不正常时的工作状态市电供电不正常时的工作状态 转换开关在切断交流旁路供电通道通往负载端的同时，把逆变器供转换开关在切断交流旁路供电通道通往负载端的同时，把逆变器供电通道同负载连接起来，从而实现由电通道同负载连接起来，从而实现由 UPS UPS 逆变器电源
50、向负载提供正逆变器电源向负载提供正弦波电源的操作（只有在此时，用户才能得到真正的纯正正弦波电弦波电源的操作（只有在此时，用户才能得到真正的纯正正弦波电源）源） 。 在逻辑控制电路的调控下，充电器停止工作。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1在线互动式UPS工作原理分析当市电供电不正常时市电供电不正常时的工作状态市电供电不正常时的工作状态综上所述：仅当市电供电不正常时，在线互动式 UPS 才由它的逆变器向外提供质量较高的正弦波电源（按目前的常用蓄电池容量配置，其工作时间为 810 分钟）