UPS 電源已從60年代的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機發(fā)展至今天的具有智能化程度的靜止式全電子化電路,并且還在繼續(xù)發(fā)展。目前,UPS 電源一般均指靜止式UPS,按其工作方式分類可分為后備式、在線互動式及在線式三大類。
1.后備式UPS 電源:在市電正常時直接由市電向負載供電,當市電超出其工作范圍或停電時,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點是:結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,輸出電壓穩(wěn)定精度差,有切換時間,且輸出波形一般為方波
2.在線互動式UPS:在市電正常時直接由市電向負載供電,當市電偏低或偏高時,通過UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出,當市電異常或停電時,通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點是:有較寬的輸入電壓范圍,噪音低,體積小等特點,但同樣存在切換時間
3.在線式UPS不間斷電源在市電正常時,由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作,由逆變器向負載提供交流電,在市電異常時,逆變器由電池提供能量,逆變器始終處于工作狀態(tài),保證無間斷輸出。其特點是,有極寬的輸入電壓范圍,無切換時間且輸出電壓穩(wěn)定精度高,特別適合對電源要求較高的場合,但是成本較高。目前,功率大于3KVA的UPS不間斷電源幾乎都是在線式UPS
智能型UPS 電源是當今UPS的一大發(fā)展趨勢,隨著UPS在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)管理者強調(diào)整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為保護對象,希望整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,仍然可以繼續(xù)工作而不中斷。UPS不間斷電源內(nèi)部配置微處理器使之智能化是UPS的新趨勢,UPS不間斷電源內(nèi)部硬件與軟件的結(jié)合,大幅度提高了UPS的功能,可以監(jiān)控UPS的運行工作狀態(tài),如:UPS不間斷電源輸出電壓頻率,電網(wǎng)電壓頻率、電池狀態(tài)以及故障記錄等。還可以通過軟件對電池進行檢測、自動放電充電,以及遙控開關(guān)機等。
UPS 電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)
當基準UPS 電源有5V基準電壓輸出時,基準電壓檢測邏輯比較器即達出高電平信號到輸出電路。同時,振蕩器將根據(jù)④腳外接Rt、Ct參數(shù)產(chǎn)生 f=/Rt.Ct的振蕩信號,此信號一路直接加到圖騰柱電路的輸入端另一路加到PWM脈寬市制RS觸發(fā)器的置位端,RS型PWN脈寬調(diào)制器的R端接電流檢測比較器輸出端。R端為占空調(diào)節(jié)控制端,當R電壓上升時,Q端脈沖加寬,同時⑥腳送出脈寬也加寬(占空比增多);當R端電壓下降時,Q端脈沖變窄,同時 ⑥腳送出脈寬也變變窄(占空比減小)。
只有當E點為高電平時才有信號輸出 ,并且a、b點全為高電平時,d點才送出高電平,c點送出低電平,否則d點送出低電平,c點送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號,也稱反饋信號。當② 腳電壓上升時,①腳電壓將下降,R端電壓亦隨之下降,于是⑥腳脈沖變窄;反之,⑥腳脈沖變寬。
③腳為電流傳感端,通常在功率管的源極或發(fā)射極串入一小阻值取樣電阻,將流過開關(guān)管的電流轉(zhuǎn)為電壓,并將此電壓引入境腳。當負載短路或其它原因引起功率管電流增加,并使取樣電阻上的電壓超過1V時,⑥腳就停止脈沖輸出,這樣就可以有效的保護功率管不受損壞。
UPS電源恒壓限流充電:
恒壓限流充電主要是用來補救恒壓充電時充電電流過大的缺點(方法同恒壓充電),通過充電電源和被充蓄電池之間串聯(lián)一電阻(限流電阻)來自動調(diào)節(jié)充電電流。
當充電電流過大時,其限流電阻上的壓降也大,從而減少了充電電壓;當充電電壓過小時,限流電阻上的壓降也很小,充電設(shè)備輸出的電壓損失也小,這樣就自動調(diào)節(jié)了充電電流,使之不超過某個限度。該方法目前廣泛應(yīng)用于免維護電池的初充電和普通蓄電池的補充充電。