開關(guān)電源是一種比較新型的電源。它具有,重量輕,可升、,輸出功率大等優(yōu)點。但是由于電路工作在開關(guān)狀態(tài),所以噪聲比較大。 通過下圖,我們來簡單的說說型開關(guān)電源的工作原理。如圖所示,電路由開關(guān)K(實際電路中為三極管或者場效應(yīng)管),續(xù)流二極管D,儲能電感L,濾波電容C等構(gòu)成。當(dāng)開關(guān)閉合時,電源通過開關(guān)K、電感L給負(fù)載供電,并將部分電能儲存在電感L以及電容C中。由于電感L的自感,在開關(guān)接通后,電流增大得比較緩慢,即輸出不能立刻達(dá)到電源電壓值。一定時間后,開關(guān)斷開,由于電感L的自感作用(可以比較形象的認(rèn)為電感中的電流有慣性作用),將保持電路中的電流不變,即從左往右繼續(xù)流。這電流流過負(fù)載,從地線返回,流到續(xù)流二極管D的正極,經(jīng)過二極管D,返回電感L的左端,從而形成了一個回路。通過控制開關(guān)閉合跟斷開的時間(即PWM——脈沖寬度調(diào)制),就可以控制輸出電壓。如果通過檢測輸出電壓來控制開、關(guān)的時間,以保持輸出電壓不變,這就實現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。
根據(jù)使用環(huán)境選擇可以分為工業(yè)級UPS和商業(yè)級UPS,工業(yè)級UPS適應(yīng)于環(huán)境比較惡劣的的地方,商業(yè)級UPS對環(huán)境的要求比較高。
UPS通常分為工頻機(jī)和高頻機(jī)兩種。工頻機(jī)由可控硅SCR整流器,IGBT逆變器,旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz,顧名思義叫工頻UPS。
高頻機(jī)通常由IGBT高頻整流器,電池變換器,逆變器和旁路組成,IGBT可以通過控制加在其門極的驅(qū)動來控制IGBT的開通與關(guān)斷,IGBT整流器開關(guān)頻率通常在幾K到幾十KHz,甚至高達(dá)上百KHz,相對于50Hz工頻, 稱之為高頻UPS。
UPS兩次不能履行供應(yīng)純凈電力的關(guān)鍵職責(zé)的時間間隔的平均值。UPS的主要任務(wù)是在斷電時通過后備電池供電,當(dāng)離線式UPS出現(xiàn)故障或在線式UPS處于旁路狀態(tài)時,后備電池將不能發(fā)揮作用,也就是說UPS不能履行它的關(guān)鍵職責(zé);反之,對模塊化UPS,當(dāng)其中某個模塊發(fā)生故障時,由于不影響其它模塊的工作,UPS整機(jī)仍在履行它的關(guān)鍵職責(zé)。由此可見,履行職責(zé)平均無故障時間是個考量UPS履行關(guān)鍵職責(zé)能力的參數(shù),由于它以保障供應(yīng)純凈電力這個關(guān)鍵的職責(zé)為依據(jù),因而是使用者應(yīng)該關(guān)心的參數(shù)。傳統(tǒng)UPS的λmission =MBTF,模塊式UPS的λmission則要高很多,因為個別模塊的故障不會影響整機(jī)履行職責(zé),兩個或多個模塊同時故障才有可能導(dǎo)致整機(jī)不能履行職責(zé)。所以模塊式并聯(lián)冗余UPS的λmission遠(yuǎn)比傳統(tǒng) UPS高。