淺談UPS電源的應用1

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1、淺談UPS電源的應用李玉鋼摘要：主要介紹了UPS電源的工作原理、特點、分類、日常維護等相關知識。關鍵詞：ups屯源放屯保護1?前言UPS電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設備，它可以解決現(xiàn)冇電力的斷電、低電壓、高電壓、突波等現(xiàn)象，為各種重要設備如計算機、服務器、路由器和口網關等提供優(yōu)質電源環(huán)境，確保設備的安全以及系統(tǒng)在突然斷電、電壓波動等持續(xù)工作。2.UPS電源基本工作原理UPS電源由四個部分組成：整流、儲能、變換和開關控制。整流模塊為AC/DC能量變換裝置；蓄電池為儲能裝置；逆變器是DC/AC能

2、量變換器；靜態(tài)開關的作用是保護UPS和負載，并實現(xiàn)市電旁路供電和逆變器供電的轉換。具體的工作原理如圖1所示。當市電正常輸入吋，UPS就將市電穩(wěn)壓后供給負載使用，同時對機內蓄電池進行充電,把能量儲存在屯池中，當市電中斷或輸入故障時，UPS將機內電池的能量轉換為220V交流電繼續(xù)供負載使用，使負載維持止常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。其中AC-DC變換的作用是將從電網屮來的交流電經自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷海┙o逆變電路。AC.DC輸入有軟啟動電路，可避免開機時對電網的沖擊，而DC

3、—AC逆變電路則采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率余量，在輸出動態(tài)范圍內輸出阻抗特別小，具冇快速響應特性。出于采用高頻調制限流技術及快速短路保護技術，使逆變器無論是供電電壓II舜變還是負載沖擊或短路，均可安全可靠地工作?？刂乞寗邮峭瓿烧麢C功能控制的核心，它除了捉供檢測、保護、同步以及各種開關和顯示驅動信號外，述完成SPWM正弦脈寬調制的控制，由于采用靜態(tài)和動態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。圖UPS工作原理當逆變器或微處理器發(fā)生故障吋由市電直接向負載供電，避免

4、負載供電屮斷。當市屯正常時，整流器輸出電壓高于直流變換器輸出的直流電壓，在微處理器的控制下，蓄電池不向逆變器提供逆變電源。逆變器在微處理器提供的止弦脈寬調制脈沖的控制卜，將整流器輸出的高壓直流電逆變成標準的50Hz的正弦波電源。當市電中斷或市電過高過低時，在微處理器的控制下，直流變換器將蓄電池的直流電壓提升到符合逆變器輸入所要求的電壓水平，經逆變器向負載輸2.UPS電源的分類UPS電源分為離線式、在線式和在線互動式三類。4.1離線式UPS電源。該類UPS電源平時處于蓄電池充電狀態(tài)，市電斷電時逆變

5、器緊急切換到丁作狀態(tài)，將電池提供的直流電轉變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出，切換時間一般介于2?8ms,不適合用在關鍵性的供電不能屮斷的場所。兇多數微電子設備木身的交換式電源供應器在斷電時可維持瑪，所以該部分設備一般不會因為這個切換時問而出現(xiàn)問題。2.2在線式UPS電源。該類UPS電源逆變器始終處于工作狀態(tài)，通過電路將市電轉變?yōu)橹绷麟姡偻ㄟ^逆變器將直流電轉變?yōu)楦哔|量的正弦波交流電輸岀，市電斷電時無切換吋間，適用于電源有嚴格要求的場合。4.3在線互動式UPS電源。該類UPS電源是一種智能化電源，可自動偵測市

6、屯電壓是否處于止常范圍Z內，如有偏羌可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓，提供穩(wěn)定的止弦波輸出電壓。與計算機Z間以通過數據接u進行數據通訊，通過監(jiān)控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監(jiān)控UPS電源狀態(tài)。4.UPS電源維護：4.1加強對蓄電池的日常維護4.1.1蓄電池在使用一定時間后應進行定期檢杳，如觀察其外觀是否異常，測量各電池的電壓是否平均等。如果長期不停電，電池會一直處丁?充電狀態(tài)，這樣會使電池的活性變差，因此，即使不停電uPS也需要定期進行放電試驗，以便保持電池的活性。4.1.2放電試驗一般可3個月進行1次。

7、在具體操作吋，最好UPS帶載50%以上，然后斷開市屯，使UPS處于電池放電狀態(tài)，放屯持續(xù)時間視屯池容量而言一般為幾min至幾十niin,放電后恢復市電供電，繼續(xù)對電池充電。4.1.3環(huán)境檢查。環(huán)境溫度應為0-40°C,相對濕度為30%-70%,通風應良好。4.1.4器件檢查。散熱風扇、大容量電容器應完好；電路與元件應清潔；蓄電池溶液的密度與電液量應符合說明要求，浮充電壓與內阻應合格（單個電池電壓與其額定電壓差＞0?4V、內阻＞60MfT則視為不合格），電極不應銹蝕、接頭應無松動。4.1.5每隔3

8、-6個月檢查一次各節(jié)蓄電池的端電壓和內阻，對不符合要求的蓄電池及時進行更換。；蓄電池使用4—5年后全組都要予以更換。4.1.6每半年至少要對UPS做一次除塵清潔工作；風扇要每兩年更換一次。4.2加強UPS主機的日常維護UPS在正常使用時，詁備主機的維護工作很少。主要就是對系統(tǒng)運行的各項參數進行監(jiān)控，以及對設備防塵和定期除塵。設備內部元器件的運行情況要在系統(tǒng)完全停電后才能進行維護。4.2.1注意機房環(huán)境衛(wèi)生，避免有害灰塵腐蝕內部元器件，引起主機工作不正常。4.2.2認真檢查UPS告警指示及顯示功能