上海ups逆变器工作原理

UPS电源的逆变器的原理谁知道

       逆变器就是一个电流转换装置，可以将直流电转换为交流电，或把交流电转换为直流电。

       UPS是一种不间断供电装置，其原理是蓄电池+逆变器，市电经逆变器转换为直流电，直流电向蓄电池充电，如果市电断电，马上转换为蓄电池经逆变器转换为交流电，可供电器直接使用。

       这里还要提及一个词"稳压器"稳压器通过稳压装置，可使不稳定的市电保持在固定的电压，这对电器的正常使用很有好处。

       UPS电源适用于象电脑这样意外停电可能造成数据损失电器，这样的电器一般1秒钟的停电造成的停机都会始数据丢失，可以采用UPS不间接电源供电进行保护，比如服务器、移动联通的信号发射塔等。

       一些要求不太高设备也会采用一些后备供电系统，比如应急出口，反应稍慢一点，有采用后备发动机十几秒供电的，也有使用蓄电池。比如发电厂自身用电系统，就配备价值几百万的后备柴油机组，终日预热，一旦有意外停电，保证十几或几十秒恢复供电。

       但逆变器因为它仅仅是一个电流转换装置，很少单独使用，典型的例子是车载电源，就是一个逆变器，它从汽车点烟器处取12伏直流电，转换为220交流电，供交流电器使用，比如笔记本电脑。

在线式UPS的工作原理

       å½“在线式UPS在电网供电正常时，电网输入的电压一路经过噪声滤波器去除电网中的高频干扰，以得到纯净的交流电，进入整流器进行整流和滤波，并将交流电转换为平滑直流电，然后分为两路，一路进入充电器对蓄电池充电，另一路供给逆变器，而逆变器又将直流电转换成220V，50Hz的交流电供负载使用。

       å½“发生市电中断时，交流电的输入已被切断，整流器不再工作，此时蓄电池放电把能量输送到逆变器，再由逆变器把直流电变成交流电，供负载使用。因此，对负载来说，尽管市电已不复存在，但此时负载并未因市电中断而停运，仍可以正常运行。

       ä¼˜ç‚¹

       åˆåON LINE UPS，大部分UPS都具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。

       çœŸæ­£çš„在线式是：浮充的同时逆变，就是说一边是充电电路、一边是逆变器，中间是电池，根本不须微处理器电路侦测和切换，0切换时间。

       æ¬§æ˜“美在线式UPS系列除了具备传统在线式功能外，更为要求极高可靠度的用户着想，多重设计保护功能的设计使故障率大为降低，有效提高使用电源的安全性与可靠性，为用户最重要的设备提供安全无忧的电力保障。

       åº”用

       1、N  + 1 

       åœ¨å¯é æ€§éžå¸¸é‡è¦çš„大型商业环境中，单个大型 UPS 也可能是单点故障，可能会中断许多其他系统。为了提供更高的可靠性，可以将多个较小的 UPS 模块和电池集成在一起，以提供相当于一台超大 UPS 的冗余电源保护。“

        N  +1”表示如果负载可以由N个模块提供，则安装将包含N  +1个模块。这样，一个模块的故障不会影响系统运行。

       2、多重冗余

       è®¸å¤šè®¡ç®—机服务器提供冗余电源选项，以便在一个电源出现故障时，一个或多个其他电源能够为负载供电。这是一个关键点——每个电源必须能够自己为整个服务器供电。

       é€šè¿‡å°†æ¯ä¸ªç”µæºæ’入不同的电路（即不同的断路器），可以进一步增强冗余。

       é€šè¿‡å°†æ¯ä¸ªç”µæºè¿žæŽ¥åˆ°è‡ªå·±çš„ UPS，可以进一步扩展冗余保护。这提供了针对电源故障和 UPS 故障的双重保护，从而确保继续运行。此配置也称为 1 + 1 或 2 N冗余。如果预算不允许使用两台相同的 UPS，那么通常的做法是将一个电源插入主电源，另一个插入 UPS。

       3、户外使用

       å½“ UPS 系统放置在室外时，它应该具有一些特定的功能，以保证它可以承受天气而不会对性能产生任何影响。制造商在设计室外 UPS 系统时应考虑温度、湿度、雨雪等因素。室外 UPS 系统的工作温度范围约为 −40 °C 至 +55  Â°C。

       å®¤å¤– UPS 系统可以是杆式、地面（基座）或主机安装。室外环境可能意味着极冷，在这种情况下，室外 UPS 系统应包括电池加热垫，或极热，在这种情况下，室外 UPS 系统应包括风扇系统或空调系统。

       ä»¥ä¸Šå†…容参考 ç™¾åº¦ç™¾ç§‘-在线式UPS

UPS工作原理

       å½“市电正常为380/220VAC时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220V或380V交流电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。

       ä»Žç”µç½‘供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。

       å½“发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面输入空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。

扩展资料：

       ä¸€ã€é£žè½®å¼ä¸é—´æ–­ç”µæº

       åœ¨ä½¿ç”¨ç”µæ± çš„时代之前，不间断电源曾经使用飞轮和内燃机为负载提供电能供应，这种不间断电源被称为飞轮式或旋转式不间断电源。飞轮式不间断电源由整流器、直流电动机、飞轮、柴油机（或汽油机）及发电机等组成。

       åœ¨ç”µç½‘供电的情况下，由整流器提供的直流电驱动电动机带动飞轮旋转，并且带发电机为负载供电。由于飞轮的惯性作用，发电机转速可以保持均衡，此时不间断电源起过滤电网干扰的作用。当电网断电后，飞轮继续带动发电机的转子旋转，同时启动柴油机带动发电机发电，替代原有电网为负载供电。

       ç”±äºŽé£žè½®å¼ä¸é—´æ–­ç”µæºä½¿ç”¨å†…燃机提供电力，会产生较大的噪音同时体积也较大，因此目前一般仅被用于应急情况和一些自然状况恶劣的场合，通常情况下不间断电源会使用蓄电池来提供电力。

       äºŒã€ 蓄电池式不间断电源

       è‡ªäºŒåä¸–纪六十年代美国通用电气公司研究生产不间断电源以来，不间断电源一直在被改进，但是其基本原理没有重大变化。

       çŽ°ä»£çš„不间断电源由电池组、逆变器和控制电路组成，一端连接电网另一端连接电器负载。在电网电压正常的情况下，不间断电源利用电网电源为自身充电，在电网出现异常的时候，不间断电源将存储于电池中的电能释放，供负载使用。

       å®ƒæŒ‰å·¥ä½œæ–¹å¼é€šå¸¸åˆ†ä¸ºåœ¨çº¿å¼å’ŒåŽå¤‡å¼ï¼ˆäº¦ç§°ä¸ºç¦»çº¿å¼ï¼‰ä¸¤ç§ï¼›æŒ‰è¾“出波形可分为正弦型、近似正弦型（用阶梯方波来拟合正弦波）等。

       å‚考资料：百度百科 不间断电源

ups不间断电源工作原理是什么工作原理详解

       UPS就是指不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。那您知道ups不间断电源工作原理是怎样的么？接下来就让我们一起来了解下ups不间断电源工作原理吧。

       UPS就是指不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。那您知道ups不间断电源工作原理是怎样的么？接下来就让我们一起来了解下ups不间断电源工作原理吧。

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不间断电源的某一个输出端口保持空闲状态就行了。当然，我们也不能让UPS电源一直处于欠负荷工作状态，不然的话UPS电源将无法实现物有所值的要求。如果不正确对电池进行充电的话，要么出现电池过量充电的现象，要么出现电池充电不足的现象，无论出现哪种现象都会导致UPS电源过早地走向“衰竭”，从而影响UPS电源的使用寿命;因为电池如果被过量充电的话，ups电源内部容易发生错误，导致其内部的工作电阻增大或者电池极板出现变形故障，甚至会使电池的有效容量变小，从而降低了UPS电源的工作性能;电池如果被充电不足的话，电池的有效性能将得不到充分发挥，时间一长电池的使用寿命将大大缩短。

       增加电池容量。可以根据所需供电的时间长短增加电池的数量，但是采用这种方法会造成电池充电时间的相对增加，同时也会增加相应的维护设备的数量、增大产品体积，造成UPS整体成本提高;选购容量较大的UPS。采用这种方法不仅可以降低维修成本，如果需要扩充负载设备，较大容量的不间断电源仍可正常工作。

       以上就是我为您介绍的ups不间断电源工作原理了，希望以上的介绍可以帮助您更深入的了解ups不间断电源工作原理。

简述UPS的工作原理

       ã€UPS及其工作原理简介

        UPS是英文Uninterruptible Power Supply的缩写，意为“不间断供电电源”，是一种含有储能装置（常见的是蓄电池），以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，它可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象，使计算机系统运行更加安全可靠。现在已经被广泛应用计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，并且正在迅速地走入家庭。

       ä¸‹é¢ï¼Œè®©æˆ‘们先简单地了解一下UPS的工作原理。

        当我们没有使用UPS的时候，PC机、打印机等终端设备是直接接入市电使用的，用了UPS，就将PC机、打印机等终端设备接到UPS上使用，而UPS再接入市电。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给终端设备(相对于UPS而言，我们将这些终端设备称为负载)使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向自己的内置电池充电；当市电中断(例如停电)时, UPS 立即将内置电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载的软、硬件系统不受损坏。

       äºŒã€å¸‚电对家用PC机及其终端设备的影响

        如果我们的PC机、计算机网络等设备不使用UPS，又会受到哪些影响呢？不少人都有一个常见的错误概念，认为我们使用的市电，除了偶尔发生的停电事故外，都是连续而且恒定的。其实不然。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网或局部电网的供电品质，造成市电电压波形畸变或频率漂移。另外，意外的自然和人为事故，如雷击、输变电系统断路或短路、电源插头地错误拔插等，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。尤其需要特别指出的是，PC机、网络设备、通信系统、医疗设备等都属于非常精密的电子设备，对它们的影响表现得尤为突出。

       å¯¹äºŽPC机来说，显示器及主机工作都需要正常的电力供应。尤其是内存，对电源的要求更高，它是一种依赖电能的存储设备，需要不断的刷新动作来保持存储内容，一旦断电，所保存的内容立即消失。如果非正常断电，导致内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上，就会造成信息因完全丢失或变得不完整而失去价值，从而浪费大量的工作精力和时间；而象UNIX、Linux这样的操作系统（现在不少的电脑爱好者使用这种操作系统），如果不正常关机，内存中的系统信息没有回写到硬盘上，还可能造成系统崩溃，无法再次启动；此外，电脑中的硬盘，虽然应用的是磁存储介质，不会因断电而损失信息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏，或者系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表错误，从而使硬盘产生坏道，严重的，甚至还会造成整个硬盘的报废；另外，现在的操作系统大都能设置虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的“信息碎片”，不仅浪费了硬盘存储空间，还会导致机器运行缓慢；电脑电源是一种整流电源，过高的电压可能会造成整流器烧毁。而电压尖脉冲和暂态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板，影响机器的正常工作，甚至烧毁主机线路。

       ä¸€èˆ¬æƒ…况下，标准正弦波（220V，50Hz）是一种理想状态，但实际情况下，根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对计算机或精密仪器产生干扰或造成损坏的情况主要有以下几种：电涌、高压尖脉冲、暂态过电压、电压下陷、电线噪声、频率漂移、持续低电压、市电中断等。

        1. 电涌（Power Surges）：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时（例如常见的家用空调关机时），电网因突然卸载而产生的高压（我们都会有这样的切身体会：在晚上6:00至9:00左右的时间段，是用电的高峰期，市电电压普遍偏低，家里的照明灯比较暗，过了用电高峰期，比如说在晚上10:00左右，你会发现家里的照明灯突然一闪，并且亮了很多，这就是我们在日常生活中最常见到的一种电涌现象）。

        2. 高压尖脉冲（High Voltage Spikes）：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（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。

        3. 暂态过电压（Switching Transients）：指峰值电压高达 20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。

        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，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。

        5. 电线噪声（Electrical Line Noise）：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。

        6. 频率偏移（Frequency Variation）：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致。

        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：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载（我们国家的很多地区存在这个问题）。

        8. 市电中断(Power Fail)：即我们通常遇到的停电。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。

       ä¸‰. UPS的分类

        UPS已从60 年代的旋转发电机发展至今天的具有智能化程度的静止式全电子化电路，并且还在继续发展。目前，UPS一般均指静止式UPS，按其工作方式分类可分为后备式、在线互动式及在线式三大类。

        1. 后备式UPS：在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电超出其工作范围或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波。原理图如下：

       2. 在线互动式UPS：在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点，但同样存在切换时间，但和一般后备UPS相比，这种机型保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波。原理图如下：

       3. 在线式UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是，有极宽的输入电压范围，无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高。目前，功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。原理图如下：

       UPS按照输出容量大小划分为小容量3KVA以下，中小容量3KVA~10KVA，中大容量10KVA以上。

        UPS按输入/输出方式可分为三类：单相输入/单相输出（简称单进单出）、三相输入/单相输出（简称三进单出）、三相输入/三相输出（简称三进三出）。

        对于用户来说，三相供电其市电配电和负载配电容易，每一相都承当一部分负载电流，因而中、大功率UPS多采用三相输入/单相输出或三相输入/三相输出的供电方式。

        后备式UPS主要是用来给单台PC机提供电源保护，具有体积小、价格低、操作简单的特点，非常适合家庭使用，所以，当你为家用电脑购买UPS时，请选购后备式的。

        在线式UPS几乎可以解决所有的常见电力问题，在有市电时，功能为稳压和防止电力波动干扰，因为其功能较完善，所以其成本也随着性能的增强而上升，价格较后备式UPS贵很多。在线式UPS主要用于对电源要求非常严格的一些计算机设备、医疗器械等，，一般与多个外置蓄电池串接使用以延长供电时间，多为单位配置。

        智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势，随着UPS在网络系统上应用，网络管理者强调整个网络系统为保护对象，希望整个网络系统在供电系统出现故障时，仍然可以继续工作而不中断。因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势，UPS内部硬件与软件的结合，大幅度提高了UPS的功能，可以监控UPS的运行工作状态，如：UPS输出电压频率，电网电压频率、电池状态以及故障记录等。还可以通过软件对电池进行检测、自动放电充电，以及遥控开关机等。网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量，依据实际情况采取相应的措施。当UPS检测出供电电网中断时，UPS自动切换到电池供电，在电池供电能力不足时立即通知服务器做关机的准备工作并在电池耗尽前自行关机。智能型UPS通过接口与计算机进行通讯，从而使网络管理员能够监控UPS，因此其管理软件的功能就显得极其重要。

       ä»€ä¹ˆæ˜¯åŽå¤‡å¼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，并将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，后备式UPS也被称为离线式UPS。

        后备式UPS存在2至10毫秒的时间切换，不适合于关键性供电场所。此外，后备式UPS一般只能持续供电几分钟到十几分钟。

        后备式UPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合。

       ä»€ä¹ˆæ˜¯åœ¨çº¿å¼UPS

       åœ¨çº¿å¼UPS：在线式UPS在工作时，首先将市电转化为直流电给UPS电池充电，同时逆变器（见提示）将此直流电逆变为交流电为负载供电，由于市电经过了交流到直流、再到交流的转换过程，所以市电中原有的干扰和脉冲电压成分已经过滤得非常干净，因此，由在线式UPS逆变出来的电压很稳定。由于逆变电路始终在工作，所以当停电时，UPS能马上将其存储的电能通过逆变器转化为交流电对负载进行供电，从而达到了输出电压零中断的切换目标。双变换也是指UPS的输出电压经过了两次交直流的互相转换过程。而高频则表示UPS内部工作在高频环境下。高频UPS的好处是体积小，重量轻，工作效率高，其坏处是抗过载抗冲击能力差。

       ä»€ä¹ˆæ˜¯åœ¨çº¿äº’动式UPS

       åœ¨çº¿äº’动式UPS：这是一种智能化的UPS，所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作（即整流工作状态），给电池组充电；在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比，在线互动式UPS的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。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。这种UPS集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点，但其稳频特性能不是十分理想，不适合做常延时的UPS电源。

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