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UPS电源技术术语,问答及原理

UPS电源技术术语,问答及原理
UPS电源技术术语,问答及原理

UPS电源技术术语

主用功率 (Primary Power)

能正常连续地获得的功率,通常由电力公司提供,但有时由用户的发电机组提供。主用功率通常连接到UPS 的主交流输入端。

额定功率 (Rated Power)

一台 UPS 能够在按照 cos j = 0.8 定义的负载条件下提供的视在功率 Sn (kVA) 。

后备功率 (Stand-by Power)

在主用功率发生故障的情况下的替代功率。

在有后备功率时,它可连接到 UPS 的旁路交流输入端。

脉宽调制 (PWM)

一种用于 UPS 逆变器的高频斩波技术,它使用能够

在一个正弦周期内迅速地调制脉冲宽度的控制手段来完成 UPS 输出的负反馈调节。因此,它能维持逆变器的输出电压在允许的范围内,即使对非线性负载也是如此。

整流器 / 充电器 (Rectifier/charger)

UPS 的组成单元,它从市电获得功率,提供给逆变器并对电池进 m 行浮充电或恢复充电。交流输入电流经过整流器,然后分配给逆变器和电池组。

冗余, N+1 、 N+2…的主动冗余 (Redundancy) 并联 UPS 配置,其中几台输出功率相同的 UPS

(N+1 、 N+2 ,等等 ) 并联连接并均分负载。在一台 UPS (N+1 冗余 ) 或更多台 UPS (N+2 、 N+3 ,等等 ) 发生故障退出时,其它的 UPS 将增加自身的均分量而不会对负载的供电造成任何间断。只要至少保证 N 台 UPS 正常工作,就足以继续为负载供电。

冗余,隔离冗余 (Redundancy, isolated)

UPS 配置,用一台或几台 UPS 为一台或多台 UPS 的

运行备份,即这一台或几台 UPS 不带负载或只带部分负载,在为负载供电的一台 UPS 发生故障时通过其静态开关的无间断切换,使备份 UPS 能立即对发生故障的 UPS 进行替代供电。

可靠性 (Reliability)

在给定条件下的整个周期内,一个装置能够满足或实现所规定的功能要求的可能性。

RS232C ( 推荐标准 232C)

定义装置之间数字通信电路的标准。这种类型通信的主要特征是:

·同步和异步传输;

·通过 2 线或 4 线实现的点对点通信;

·在公共交换电话网 (PSTN) 和短距离网络 ( 最多 15 米 ) 上通信;

·最大的吞吐量 ( 每秒 20 kb) 。

尽管该标准只包括了最大到 15 米的传输,但在合理

的电气环境中通过使用高质量的屏蔽电缆,它通常能无差错地实现更远距离的传输。在这些条件下,无差错传输是可能的。大多数终端和装置都能实现这种传输标准。

RS422A ( 推荐标准 422A)

在正常情况下,标准 RS232C 足以胜任通信。但在有骚扰的环境中或距离更长的情况下,标准 RS422A 通过采用平衡的电压提供了一种不同的运行选择,以确保性能更优越得多。

更重要的是,它能用于多点连接。连接点的数量通常限定在 10 个 ( 一个发送点和多达 10 个接受

点 ) 。

RS485 ( 推荐标准 485)

这个标准类似于 RS422A ,只是所连接装置的数目更多,可以连接多达 32 个发送点 ( 而不是一个 ) 和同样多的接收点。这个系统尤其适合于局域网。

供电装置的安全性 (Safety installation)

向负载提供电力的供电装置可能对操作人员的安全具有直接的影响,这种供电装置即使在市电停电时,也仍然带电。一般来说,供电装置的安全性既要考虑到负载的正常供电又要考虑到切换到由备用电源供电时的情况。因此安全性必须满足电气规程的规定。SNMP

用于计算机在以太网上进行数据通信的简单网络管理协议。

静态开关 (Static switch)

能够用来将一路电源无间断地切断到另一路电源的电力电子装置。在 UPS 中,从主交流电源切换到旁路交流电源,并能切换回主交流电源。由于没有机械部件以及电子器件的超快速开关能力,使得无间断的切换成为可能。

静态切换开关 (STS)

STS 能实现将一个或多个三相负载无间断地自动或手动地从首选电源切换到备选电源或后备电源。如果

首选电源故障,切换是自动的。

USB

通用串行总线。这是到目前为止个人电脑和外设之间

最完美的连接接口。它提供很高的传输速率。

Version USB 1.1 版的数据传输速率为 12 Mbit/s ,

USB 2.0 版为 480 Mbit/s ( 与 RS232 串行传输的

19.2 kbit/s 相比或与并行 RS485/ 以太连接的 10

Mbit/s 相比,具有更大的传输速率 ) 。梅兰日兰的

所有 UPS 都与 USB 兼容。

UPS电源知识问答

一.问:我住的地方供电挺稳定的,还用配UPS吗?

答:意外停电的因素很多,如线路故障、拉闸限电、电压突变、过载跳闸等,如果您频繁使用电脑的话,最好还是配个UPS以防万一。

二.问:我是医院器械科的,请问我们医院用的心电图机、生化分析仪等医用电子设备应该配什么样的UPS?

答:医疗器械等电子设备对供电质量要求很高,并且有

些设备要求正弦波采样,所以必须配备能够零中断输出纯净正弦波的在线式UPS。

三.问:后备式UPS既然有10毫秒左右的中断时间,怎么能保证计算机不间断呢?

答:计算机等信息设备自身都有一个开关电源,里面含有大量储能元件--电容,在意外停电时,开关电源储藏的电能还能支持计算机工作20毫秒左右,这叫做保持时间,保持时间大于中断时间,这样就可以保证计算机的运转不间断了。

四.问:我们是家成长中的小公司,对成本要求比较高,我们公司的局域网只有一台服务器,可感觉配备在线式UPS成本太高了,还有别的选择吗?

答:您不必非配在线式UPS,山特等厂商的在线互动式UPS也是很好的选择,既能满足您的需要,成本又比在线式低很多。

五.问:市场上有很多不知名品牌的UPS,价格很低,我们能放心购买吗?

答:您一定要抵制住价格的诱惑力,UPS是起保险作用

的,也不是常换的消耗品,一分钱一分货,只有一些大品牌才有可靠的品质保障。

六.问:我们这个地方的供电很不好,电压波动频繁,计算机有时会莫名其妙地重新启动,请问我应该配备什么样的UPS?

答:您这种情况是市电干扰比较厉害,配后备式的UPS 往往不解决问题,建议您配备抗市电干扰能力强的在线互动式UPS.

七.问:我们这个网络有二十多台电脑与服务器,按平均一台二百瓦计算有四千多瓦,是不是应该配一台6KVA的UPS? 答:您说的这种集中式的UPS配备方法,成本较高并且还需要布线;建议您采用分散式的配置方式,给服务器及网络设备配1KVA或2KVA的在线式UPS,给其他的电脑配后备式UPS,这样简单易行并且成本要低很多。

八.问:UPS一定要请专业人员安装吗?

答:对于内置电池的标准机型,一般不需要专业安装,接入市电,把负载接在UPS上开机就可以使用;但对于外配电池的长延时机型,应该请专业人员安装调试,因为电池组

的连接很重要,接反了会造成短路打坏电池,另外可能还需要现场布线。

九.问:UPS的维护要注意什么?

答:最重要的就是对蓄电池的维护,放完电应及时充电,另外如果长期不停电,每三个月应人为断掉市电用电池放电带设备工作,这样可以击活蓄电池延长其使用寿命。

十.问:我家的日光灯、电冰箱能接入UPS吗?

答:这些启动电流很大的电感性负载不能接入UPS,而白炽灯、电视机、DVD、音响等非感性负载在功率许可的情况下可以接入UPS。

十一问:我有一台电脑和一台激光打印机,请问我能用一台500VA的UPS全带起来吗?

答:您不能,因为激光打印机的启动功率很大,1000VA 的UPS都带不动,但针打与喷墨的启动功率只有几十瓦,可以与电脑共用一台500VA的UPS。

十二问:在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪?

答:简而言之,在线式UPS能解决所有的电力问题,而

后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式UPS的功能居其中。

十三问:我是个系统集成商,给客户提供的设备很多,应如何选配UPS?

答:这要看具体设备而定,一方面要考虑设备的功率大小,另一方面有个趋势就是越贵重的设备对电力环境要求越高,多数要配在线式UPS,而简单的设备一般可以配后备式UPS。

十四问:长延时UPS选配蓄电池应注意什么?

答:主要应看容量足不足、售后服务以及使用寿命如何,这主要体现在电池的品牌和经销商的信誉度上。

十五问:我们单位的设备比较多也比较复杂,请问怎么配备UPS?

答:您可以列一个设备清单给我们传过来,我们会根据实际情况本着够用、好用的原则给您出一个解决方案。

UPS及其结构

基本原理及结构

UPS主要分为两大类三种形式:一类是后备式(Stand by ),另一类是在线式(On Line ),还有一种介于两者之间的在线互动式(Line Interactive )。

后备式:在市电正常时,市电经非常简单的交流稳压电路直接输出给负载,逆变器不工作;当市电中断后,再启动逆变器由电池组经逆变器供电给负载,其转换时间为5~8毫秒。逆变器输出波形一般为方波,功率容量在2kVA以下。对电网污染抗干扰能力差,特点是线路简单,价格便宜,通常只适合办公室、家庭等要求不高的PC机使用。

在线互动式:实际上是后备式的变种。在市电正常时其状态与后备式一样,不同的是逆变器一直在工作,但不输出能量。市电中断时,负载转由成后备电池供电的速度较快。逆变器输出为正弦波。缺点与后备式一样。

因上述两种UPS不适于在电网质量十分差的环境下工作和对供电质量要求较高的负载使用。本资料只着重介绍在线式UPS。以下如无特别说明,所述的UPS都指在线式。

在线式UPS原理如图1所示:

图1. UPS原理框图

主要由整流器、逆变器、静态转换开关和后备电池组成。经过交流? 直流? 交流的能量转换过程,只从市电取出能量,输出的交流电源是经过逆变器重新产生,其电压、波形由UPS本身控制,具有稳压、稳频、净化和不间断等功能。

下面就各部分的功能及其结构分别加以说明。

1.整流器整流器是将输入交流电源转换成直流电源供给逆变器,同时对电池进行充电。如图2所示

图2. 单相及三相整流结构

最基本的结构是采用全桥整流方式,包括单相和三相整流

输入交流电源经可控硅(或二极管)整流后,由电感和

电容构成的滤波回路进行滤波获得平滑直流电源,同时也滤除了电网上的杂讯干扰。

对于大、中功率UPS而言,整流器直接对电池组充电,起到了充电器的作用。这类UPS的电池组是直接接至整流器的输出端(即与滤波电容并联)。而小型UPS一般都有独立的充电器,将整流后的直流进行变换,得到所要求的电压以恒压限流的方式对电池组充电。

全桥式整流方式的优点是电路简单、可靠性高;缺点是输入电流谐波失真大,输入功率因数低,对电网污染较严重以及体积大、生产运行成本高。

为了克服输入电流谐波失真大、功率因数低的缺点,目前已逐渐采用功率因数补偿技术(PFC)。使整流器的输入特性接近线性。

在UPS中目前最新的整流方式是采用脉宽调制(PWM)实现整流功能。该技术能完全克服传统整流方式的缺点,输入功率因数几乎接近1,即相当于线性负载(纯阻性)。但控制部分相对而言较复杂。

1.2 逆变器

逆变器是将整流后的直流电源变换成稳压、稳频、纯净的正

弦波交流电源。

图3. 逆变器结构

目前几乎所有UPS的逆变器,特别是大、中功率UPS基本上采用脉宽调制(PWM)技术,结构如图3所示:在控制电路中,利用高频三角波作为载波,对标准正弦波进行脉宽调制,产生脉宽随正弦波幅度而相应变化的高频脉冲序列,驱动功率开关管Q1~Q4,推动逆变变压器工作。经变压器功率变换,在次级一侧获得放大了的脉宽调制脉冲序列。然后由逆变变压器T的漏感和交流电容C组成的滤波电路滤除高频载波,还原成正弦波,完成了直流至交流的逆变过程。逆变变压器的作用主要是隔离和电压变换。

1.3 静态转换开关

其作用是在主电源和旁路电源之间,实现不间断地自动转换。结构如图4所示:

图4. 静态转换开关结构

每一路由两个可控硅按相反的极性并接而成。逆变器输出和旁路电源之间可控硅的驱动信号逻辑关系是非逻辑,即始终保持只有一路电源导通。逆变输出的相位一直跟踪旁路电源的相位,在转换过程中不会产生电压跃变。如两路电源存在电压差,也只是细小的幅度变化。

转换过程的断电时间实际就是可控硅关闭和开通的时间,属于微秒或纳秒级。而毫秒级的间断才会对负载设备造成影响,所以静态开关的转换是不间断的。

1.4 后备电池组

是后备电源,在主电源和旁路电源都中断时,供电给逆变器。通常由多个电池串联组成,其容量根据实际情况要求而定。同一台UPS,电池的个数是一定的。目前应用最广的

是免维护密封铅酸电池。

1.5 UPS工作状态

正常工作状态:主电源? 整流器? 逆变器? 静态转换开关? 负载。能量由主电源提供。如图5所示。

图5. 主电源供电

后备电池组供电:电池组-逆变器-静态转换开-负载。

能量由电池组提供,电池处在放电状态。当主电源断电或整流器故障时,UPS工作在该状态。

图6. 电池组供电

旁路工作状态:旁路电源-静态旁路开关-负载

旁路电源直接供电给负载,负载完全从UPS系统中脱离。在正常情况下,由正常工作状态转为维修旁路时,是不间断转换的。如图7所示。

图7.静态旁路供电状态

维修旁路状态: 维修旁路-负载

当UPS需要维修或做定期保养须清扫机内灰尘时,转入此状态。转入前须检查旁路电源电压和频率,以免损坏负载,同时负载方需做好可能停电的准备,如备份数据等。如图8所示。

图8. 维修旁路供电状态

UPS行业名词解释

电气隔离:一般交流电源供应器(如UPS)接收输入电源再提供负载,若其提供给负载的火线(HOT)、零线(NEUTRAL)与输入端的火线、零线没有物理上实际的连接着话,则称此交流电源供应器可提供电气隔离。电气隔离的好处是输入端电源有事故时,不会直接影响到负载端的用电设备。

互动式: UPS的一种工作方式,基本结构由双向逆变器、电池和切换开关组成。电网失败时由逆变器向负载供电,电网正常时逆变器转而向电池充电。互动式UPS具有较强的充电功能,但输出存在切换时间。

后备式: UPS的一种工作方式,基本结构由逆变器、电池组和切换开关组成。电网正常时逆变器停止输出交流电,电网交流电经UPS向负载供电。电网失败(停电、欠压、过压等)时,UPS通过切换开关转到逆变器输出方式。这个转换过程有3—10ms的切换时间。

浮充和均充:浮充和均充都是电池的充电模式。

1.浮充工作原理:当电池处于充满状态时,充电器不会停止充电,仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池,因为,一旦充电器停止充电,电池会自然地释放电能,所以利用浮充的方式,平衡这种自然放电,小型UPS通常采用浮充模式。

2.均充工作原理:以定电流和定时间的方式对电池充电,充电较快。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式,这种模式还有利于激活电池的化学特性。

注:智能型充电器具有根据电池工作状态自动转换浮充和均充的功能,可充分发挥浮充和均充各自的优势,实现快速充电和延长电池寿命。

负载调整率:负载发生变化时输出端的稳压精度。

过载: UPS有规定的负载能力,超过额定的负载即为过载。

过载保护:负载超载时进行的自我保护。

过压保护:当输入或输出电压超过安全范围时,UPS自动进行断开输入或保护输出的动作。

过热保护: UPS最容易发热的功率部件设有温度传感器件,过热时UPS关闭或转旁路。

电源调整率:输入发生变化时输出端的稳压精度。

通信协议:互联设备间在进行数据交换时所共同遵守的规则。

SNMP:简单网络管理协议的英文缩写,主要用于监控、故障查询和控制TCP/IP网络,提供用户数据编程的简单网络管理协议。

输入频率范围:我国电网标准频率是50Hz,UPS允许市电

UPS不间断电源工作原理及应用

UPS不间断电源工作原理及应用 国电新疆艾比湖流域开发有限公司—刘晓伟 摘要:本文介绍了UPS电源系统的基本组成,原理及特点,并对如何对其全面、完善维护做了详细的阐述。 关键字:UPS 储能电池、工作原理、维护 一、引言 保证任何情况下的正常供电,是水电行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外,还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备,因其主要机智能化程度高,储能器材采用免维护蓄电池,使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏,对电源的寿命和故障率有很大影响,虽说各企业配臵的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同,但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式,这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。 二、UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象

接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。 UPS电源系统主要分两大部分,主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分,并与负载属那种性质有关,因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同,通常负载功率应满足UPS电源70%的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短,这个时间因各企业情况不同而不同,主要由备用电源的接入时间来定,通常在几分钟或几个小时不等。UPS电源系统在检测到电网电压中断后,可自行启动供电,且随着储能电池慢慢放电,储能电池的容量随着时间会逐渐降低,考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50%并留有一定的余量。 2.1电源工作原理 2.1.1 AC-DC变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路,可避免开机时对电网的冲击。 2.1.2 DC-AC逆变电路:采用大功率IGBT模块全桥逆变电路,具有很大的功率富余量,在输出动态范围内输出阻抗特别小,具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术,及快速短路保护技术,使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路,均可安全可靠地工

UPS原理与维修知识

摘要:不间断供电电源(UPS)是一种高可靠性的电子电源设备,但是依然会存在UPS出现故障的情况,针对此类情况,本文实例列举了品牌故障以及实例解决办 法。 1山特UPS-500 故障现象1:逆变输出正常,市电输入时UPS无输出。 故障分析:逆变输出正常,使用市电时无输出,故障主要存在于市电电压检测电路和市电/逆变继电器转换电路。由于这个继电器转换电路简单,故首先检查此部分电路。人为使该继电器动作,发现市电转换正常,说明故障在市电电压检测电 路。此部分相关电路如图1所示。 从此图可以看出,当市电输入电压为220V时,经变压整流得到一个约为+30V 的市电输入检测信号电压,该电压高低与市电输入电压成正比。此电压经R60、R59、C25滤波后,得到一个+2.4V的直流电平信号,该信号分别送到U5的7脚和U6的4脚。由-5V经R54、RP5分压得到的1.6V接至U5的6脚。此时U5的1脚、U6的2脚都输出+12V的高电位,使后续电路中的继电器不工作,市电的输入与输出保持连通状态。当市电电压低至170V以下时,U5的第7脚电位降至1.5V 以下,低于第6脚的电位,第1脚输出低电位,使后续电路中继电器动作,切断市电

通路,UPS转为逆变输出;当电压高于260V时,U6的第2脚输出低电位,后续电路中的继电器动作,切断市电通路,UPS转为逆变输出。 现测U5(LM339)的1脚电位为6V,正常为0V,测2脚为0V,6脚和5脚电位正常,7脚电位为4V,正常时为2.4V,而测市电输入正常,30V检测电平信号正常,说明故障是由于市电检测电路损坏引起。根据上述市电检测电路的工作原理可知, 引起U57 脚电位升高的原因有两种: ①30V检测电平升高; ②U5或外围损坏。 首先测R59上端电位2.7V正常,说明故障是由于U5或外围元件损坏引起。断电查U5外围元件均正常,重新加电测U5的1脚和U6的2脚电压发现1脚为0V,2脚为6V,据此基本可断定U5损坏,更换U5故障排除。 故障现象2:逆变无输出,市电输入不稳压,指示灯不亮,无告警声。 故障分析:根据故障现象,应首先检查辅助电源。本机辅助电源电压为+24V、+12V、+5V。辅助电源电路如图2所示。 从此图可以看出,+24V是继电器线圈工作电源,+12V是整机控制辅助电源,+5V是整机的控制电源。当缺少+12V或+24V时,所有继电器都不会吸合。本例在市电输入状态下,测蓄电池两端电压为+26V,说明LM317正常,再测LM7812输入端电压为+24V,但输出端电压为0,说明LM7812损坏,更换LM7812整机恢复正常。 据有关资料介绍,当整机缺少+12V电压时,故障现象为UPS没有任何反应,处于“死机”状态。但在修复此故障后,又换上坏的LM7812开机,现象为:市电供电时,有不稳压的交流输出(输出电压比输入电压高);逆变无输出,此时指示灯不亮,没有告警声。可以认为,整机既然没有+12V电压,那么+5V电压也就没有。缺少+12V和+5V两组电压后,逆变电路也就无电压输出,指示灯也不亮,没有告警声。但由于继电器的常闭接点把市电输入与输出构成回路,故输出的是未经稳压的交流电压。 故障现象3:市电正常时有输出,若突然停电,UPS刚进入逆变状态,蜂鸣器长鸣,随即UPS输出截止。 故障分析:因在市电正常时UPS工作正常,而在市电突然停电时UPS能进入逆

UPS电源的工作原理详解

UPS电源的工作原理详解 UPS电源也称不间断电源,能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。顾名思义UPS电源,它就是一台这样的机器,它在市电停止供应的时候,能保持一段供电时间,使人们有时间存盘,再从容地关闭机器。 UPS电源按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。 UPS电源现已广泛应用于:工业、通讯、国防、医院、广播电视、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备等领域。 UPS电源工作原理 (1)在线式 在线式UPS(On-Line UPS)的运作模式为“市电和用电设备是隔离的,市电不会直接供电给用电设备”,而是到了UPS就被转换成直流电,再兵分两路,一路为电池充电,另一路则转回交流电,供电给用电设备,市电供电品质不稳或停电时,电池从充电转为供电,直到市电恢复正常才转回充电,“UPS在用电的整个过程是全程介入的”。其优点是输出的波型和市电一样是正弦波,而且纯净无杂讯,不受市电不稳定的影响,可供电给“电感型负载”,例如电风扇,只要在UPS输出功率足够的前题下,可以供电给任何使用市电的设备。 UPS电源一直使其逆变器处于工作状态,通过电路将外部交流电转变为直流电,再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作,因此不存在切换时间问题,适用于对电源有严格要求的场合。在线式UPS电源不同于后备式的一大优点是供电持续长,一般为几个小时,也有大到十几个小时的,它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作,显然,由于其功能的特殊,价格也明显要贵一大截。这种在线式UPS比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业,因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。 (2)后备式 后备式又称为非在线式不间断电源(Off-Line UPS),它只是“备援”性质的UPS,市电直接供电给用电设备也为电池充电(Normal Mode),一旦市电供电品质不稳或停电了,市电的回路会自动切断,电池的直流电会被转换成交流电接手供电的任务(Battery Mode),直到市电恢复正常,“UPS只有在市电停电了才会介入供电”,不过从直流电转换的交流电是方波,只限于供电给电容型负载,如电脑和监视器。 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,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,因此后备式UPS也被称为离线式UPS。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,比较适合家庭使用。然而这种UPS存在一个切换时间问题,因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。不过实际上这个切换时间很短,一般介于2至10毫秒,而计算机本身的交换式电源供应器在断电时应可维持10毫秒左右,所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。后备式UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟,主要是让您有时间备份数据,并尽快结束手头工作,其价格也较低。对不是太关键的电脑应用,比如个人家庭用户,就可配小功率的后备式UPS。 (3)线上交错式 线上交错式又称为线上互动式或在线互动式(Line-Interactive UPS),基本运作方式和离线式一样,不同之处在于线上交错式虽不像在线式全程介入供电,但随时都在监视市电的供电状况,本身具备升压和减压补偿电路,在市电的供电状况不理想时,即时校正,减少不

UPS不间断电源常见故障及解决方法

UPS不间断电源常见故障及解决方法 前言: UPS不间断电源常见故障有哪些?如何解决这些故障呢? 正文: 问题一:有市电时UPS输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出。 故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查: ----检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。 -----若蓄电池工作电压正常,赤峰汤浅电池厂检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。 ----若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。 ----若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因; ----若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏 ----上述排故顺序也可倒过来进行,有时能更快发现故障。 问题二:蓄电池电压偏低,但开机充电十多小时,蓄电池电压仍充不上去。故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障,可按以下步骤检查: --检查充电电路输入输出电压是否正常; --若充电电路输入正常,输出不正常,断开蓄电池 再测,若仍不正常则为充电电路故障; --若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常,则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。

问题三:逆变器功率级一对功放晶体管损坏,更换同型号晶体管后,运行一段时间又烧坏的原因是电流过大,而引起电流过大的原因有: --过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时,过流保护电路不起作用; --脉宽调制(PWM)组件故障,输出的两路互补波形不对称,一个导通时间长,而另一个导通时间短,使两臂工作不平衡,甚至两臂同时导通,造成两管损坏; --功率管参数相差较大,此时即使输入对称波形,输出也会不对称,该波形经输出变压器,造成偏磁,即磁通不平衡,积累下去导致变压器饱和而电流骤增,烧坏功率管,而一只烧坏,另一只也随之烧坏 问题四:UPS开机后,面板上无任何显示,UPS不工作。 故障分析:从故障现象判断,其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路: --检查市电输入保险丝是否烧毁; --若市电输入保险丝完好,检查蓄电池保险是否烧毁,因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时,会将UPS的所有输出及显示关闭; --若蓄电池保险完好,赤峰汤浅电池厂检查市电检测电路工作是否正常,若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时,UPS同样会关闭所有输出及显示。 --若市检测电路工作正常,再检查蓄电池电压检测电路是否正常。 问题五:在接入市电的情况下,每次打开UPS,便听到继电器反复的动作声,UPS面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。 根据上述故障现象可以判断:该故障是由蓄电池电压过低,从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池,先进行均衡充电(所有蓄电池并联进行充电),若仍不成功,则只有更换蓄电池。 问题六:一台后备UPS有市电时工作正常,无市电时逆变器有输出,但输出电压偏低,同时变压器发出较大的噪音。 故障分析:逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常,变压器有噪音说明推挽电路的两臂工作不对称,检测步骤如下: --检查功率是否正常; --若功率正常,再检查脉宽输出电路输出信号是否正常; --若脉宽输出电路输出正常,再检查驱动电路的输出是否正常。

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ups电源故障维修 时间:2009-07—24 17:23:58 来源:互联网作者:不详 UPS的品牌较多,这里以山特(Santak)牌C系列3kVA在线式UPS为例叙述其工作原理及维修方法,供电源技术工程人员参考。 1性能参数及系统框图 (1) 性能参数 如表1所示,这里同时把该系列1kVA及2kVA产品的性能参数一并列出,供比较用. 表1 山特C1kVA/ C2kVA/ C3kVA性能参数:

外形尺寸(mm)W×D×H145×405×220195×455×330 (2) 系统框图 上图所示,当市电正常时,主路由功率因数校正电路产生逆变器工作所需的±370V的直流电压,再经逆变器将直流转换为交流输出;另一路市电经充电器电路产生110V的直流电压对蓄电池充电;当市电中断时,蓄电池所储存的能量经DC/DC变换器转换为±400V的直流电压作为逆变器输入,使输出实现不间断供电。 图2 充电器电路 2电路工作原理(以C3k为例) (1)功率级电路工作原理 ①充电器电路 如图2所示,市电经P(L)、P(N)进入功率板做为充电器的输入电源, 经由BR01、VM208、U206、TX1、U202、U203等构成隔离反激式变换器,转换为直流电压对电池充电.为确保电池寿命,充电器输出电压必须保持稳定,调整VR301可得到110V的充电电压Uch,同时TX1的副边还为功率因数校正电路提供驱动电源PFVCC+、PFVCC0、PFVCC-;该反激式变换器由开关型PWM集成电路UC3845 (即U206)控制,CPU通过(加在TLP521上的)信号控制UC3845的工作。当有市电时,TLP521截止,UC3845起振,正常工作,给蓄电池充电;当无市电时,TLP521导通,将定时电容(C221A)对地短路,UC3845停振,从而停止充电,同时功率因数校正电路也停止工作。 ②开机电路 如图3所示,直流、交流开机均是在接到由CNTL板送来的开机信号后,用一个高电平(电池电压或充电电压)去触发Q8的基极,使Q8导通,给工作电源的集成控制片U302送去工作电压,使U302开始工作,转换成多个直流电源,并用其中的+24V电源继续维持Q8的导通状态,开机动作完毕。 图3 开机电路 ③辅助电源电路 如图4所示,电池电压、充电电压由TX305第6脚输入,经由U302、VM3、TX305等所构成的开关电源电路,产生多组相互隔离的逆变器所需的工作电源IGBT+12V、IGBT-5V及控制工作电源24V、12V,其中12V电源再经由U311(7805)产生5V电源供控制板或其他控制集成电路作工作电源。 图4 辅助电源电路 ④斩波器电路 如图5所示,由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501组成的升压斩波电路,将单一的直流电压(电池电压)转换为高压正负直流电压。当市电中断时,此直流电压通过VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和电感L501、L502送至±DC BUS(±400V)继续提供电源给逆变器,使供电不致中断,并用U501 来控制DC BUS 的输出电压,由CPU进行设定并控制,不需人工调整。CPU通过U501(SG3525)的OFF端控制该直流直流变换器的工作状态。当市电正常时,关闭集成控制片SG3525,使斩波器不工作,只有在蓄电池供电时,该斩波器才工作。 图5 斩波器电路 ⑤功率因数校正电路 如图6所示,输入交流电经CT2,电感L1、L2,整流桥BR02、VM1A、U305、U10组成升压斩波电

UPS不间断电源设计

2012 ~ 2013 学年第 2 学期 《电力电子实训》 课程设计报告 题目:UPS不间断电源 专业:自动化 班级:自动化(2) 姓名:唐青荣怀润 指导教师:周松林 电气工程系 2011年5月12日

1、任务书

摘要 UPS(Uninterruptible Power System ),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。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。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就是一台交流市电稳压器,同时它还向机电池充电;当市电中断(事故停电)时,UPS 立即将机电池的电能,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软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。 电力电子技术的应用围已经深入到我们呢的日常生活中去了,其中UPS不间断电源就是其中的重要应用围。此次电力电子课程设计中,对UPS电源的设计就是本次设计的主要容。随着UPS的广泛使用,在现代社会中的重要性越来越强,使用围越来越广,目前,UPS在电力电子产品中已占市场相当大的份额,所以这次课程设计对我来说具有非常的实际意义,能从中让我学习许多先进的知识和理论,将所学的知识进行升华,这将有利于我今后的工作。 关键词:储能逆变器不间断电源稳压器向负载供电

Abstract UPS (Uninterruptible Power System), namely the uninterruptible power supply, is a kind of energy storage device, uninterruptible power supply voltage and frequency of the main part of the inverter. Mainly used for power supply to a single computer, computer network system or other power electronic equipment to provide uninterrupted. When the power input is normal, UPS city electricity voltage supply to load, the UPS is an AC voltage regulator, at the same time it also to the machine battery charging; when the power outage (outage), UPS will immediately built-in battery power, continue to supply 220V alternating current to the load by the method of inverse transformation, the load to maintain the normal work and protect the load of soft, hardware damage. UPS devices are often large and the voltage is too low to provide protection for all voltage Application of power electronic technology has penetrated into our daily life in London, where UPS uninterruptible power supply is one of the important applications. Power electronics course this design, design of UPS power is the design of the main content. With the wide use of UPS, in the modern society is becoming more and more strong, used, currently, UPS has accounted for a large share of the market in electric and electronic products, so the curriculum design has practice meaning to me, let me learn a lot from the advanced knowledge and theories, to learn the knowledge of sublimation, which will be helpful for our future work. Keywords: energy storage inverter uninterruptible power supply voltage to the load power supply

UPS不间断电源原理和维修技巧

UPS不间断电源原理和维修技巧 UPS的中文意思为“不间断电源”,是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中,主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给计算机造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。 从基本应用原理上讲,UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。 1)整流器:整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用; 2)蓄电池:蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串联而成,其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间。其主要功能是:1当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部。2当市电故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载; 3)逆变器:通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成; 4)静态开关:静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路到另一路的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。 目前,主流的UPS厂商有APC、山特等,都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。 从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备; 从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付; 从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。————————————————————2.UPS分哪些种类? UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类; 其中,我们最常用的是后备式UPS,如四通HO系列与SD系列,它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS 机等领域; 在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,如四通PS系列,其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;

UPS不间断电源工作原理及应用说明

UPS不间断电源工作原理及应用说明 2008年10月25日星期六 03:21 P.M. 摘要:本文介绍了UPS电源系统的基本组成,原理及特点,并对如何对其全面、完善维护做了详细的阐述。 关键字:UPS 储能电池 Abstract: Basic composing,theory and characteristic of UPS power are introduced in this article.It particular explains how to excessive maintenance. Key words: UPS Saving battery 一、引言 保证任何情况下的正常供电,是冶金行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外,还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备,因其主要机智能化程度高,储能器材采用免维护蓄电池,使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏,对电源的寿命和故障率有很大影响,下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。 虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同,但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式,这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。 当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。在功率选择上,莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。 二、UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。 如图1所示,在电网电压工作正常时,给负载供电如所示,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS电源开始工作,由储能电池工给负载所需电源,维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。

UPS电源结构及原理

UPS电源结构及原理 拓荒者 建议删除该贴!! | 收藏| 回复 | 2009-03-24 22:42:24楼主 不间断电源UPS能够在市电断电后实现不间断地向计算机供电,因为断电后计算机靠储存在滤波电容中的能量来维持电流,一般仅能持续半个周期(10ms)左右。UPS能够在10ms 之内将蓄电池内的直流电能转变为交流电能重新向计算机供电,这样就实现了对计算机不间断供电,可避免存储器中的数据丢失。 一、UPS的基本结构与原理 图12-6为UPS电源系统的基本结构框图。它是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断,蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备,保持对计算机设备供电的连续性。一般情况下,中小功率后备式UPS靠蓄电池维持供电的时间在10~30min左右。 1.交流滤波调压回路 交流滤波回路主要是对输入的交流电进行滤波净化,去掉电网中的干扰成分。并在一定范围内进行调压。 2.整流充电回路 整流充电回路是将交流整流成直流,经充电电路给蓄电池充电,并向内部提供所需的直流电。 3.蓄电池组电路 在中小型UPS中广泛应用的是M型密封电池,这是一种密封免维护电池。一般每节电池的额定电压可为2V、4V、6V或12V,它们经串并联组成电池组在UPS中使用。 蓄电池的规格容量用安时(Ah)表示,如12V,6Ah/20hR。它表明该电池的输出电压为12V,其标称容量为6Ah。这一指标是指把该电池以20h速率的条件下进行放电(放电电流为 6/20=0.3A),一直放电到电池输出的终了电压为10.5V时,所测量到的总安培小时数。 蓄电池是UPS的重要组成部分,蓄电池性能和质量的好坏直接影响到UPS电源整机的质量,它的成本占整机成本的1/3以上。 4.脉宽调制型(PWM)逆变器及控制电路 在UPS中普遍地采用脉冲宽度调制技术(PWM)来实现直流转变成交流,实现直流转变成交流的电路称为逆变器。逆变器及其控制电路是UPS的核心电路。

UPS不间断电源工作原理及应用说明

UPS不间断电源工作原理及应用说明 摘要:本文介绍了UPS电源系统的基本组成,原理及特点,并对如何对其全面、完善维护做了详细的阐述。 关键字:UPS 储能电池 Abstract: Basic composing,theory and characteristic of UPS power are introduced in this article.It particular explains how to excessive maintenance. Key words: UPS Saving battery 一、引言 保证任何情况下的正常供电,是冶金行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外,还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备,因其主要机智能化程度高,储能器材采用免维护蓄电池,使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏,对电源的寿命和故障率有很大影响,下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。 虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同,但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式,这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。 当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。在功率选择上,莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。 二、UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS 电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。 如图1所示,在电网电压工作正常时,给负载供电如所示,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS电源开始工作,由储能电池工给负载所需电源,维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。 UPS电源系统主要分两大部分,主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分,并与负载属那种性质有关,因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同,通常负载功率应满足UPS电源70%的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短,这个时间因各企业情况不同而不同,主要由备用电源的接入时间来定,通常在几分钟或几个小时不等。莱钢中小型棒材生产线因生产需要不允许断电,因此,UPS电源系统在检测到电网电压中断后,可自行启动供电,且随着储能电池慢慢放电,储能电池的容量随着时间会逐渐降低,考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50%并留有一定的余量,我厂UPS电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2小时,半容量为1小时。 2.1电源工作原理 2.1.1 AC-DC变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路,可避免开机时对电网的冲击。

一种实用ups电源电路图及电路工作原理

一种实用ups电源电路图及电路工作原理 UPS即不间断电源(ups不间断电源),该装置可以保障计算机系统停电后,用户还能再工作一段时间紧急存盘,不会因为停电而影响工作或使数据丢失。当市电输入正常时,ups可将市电稳压后提供给负载使用,此时ups(ups稳压电源)被当做交流市电稳压器,与此同时还向机内电池充电。当市电中断时,UPS 便立即将机内电池的电能向负载继续供电,使负载保持正常工作状态,并保护负载、软件、硬件不被损坏。UPS 设备通常对电压过大或电压太低都可以提供保护,本文主要介绍了一种实用ups电源电路图及电路工作原理。 在使用ups电源(ups电源的作用)时,我们要留意以下几个注意事项: 1)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最高。 2)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。 3)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。 4)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。 5)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。 6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。 7)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS 带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。 一、UPS电源系统组成 UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。 净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。 由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。 在电网电压工作正常时,给负载供电,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS 电源开始工作,由储能电池供给负载所需电源,维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。 二、实用ups电源电路图及电路工作原理 实用ups电源电路图如下图所示。 电路工作原理:常态下,市电(220V)通过可调充电器向蓄电池充电,同时自启动继电器K1吸合,R1与VZ1、VZ2对蓄电池+24V电压进行分压采样,采样电压Vo通过R2、VD3加到V1基极,使V1处于线性放大状态,V2、V3深度饱和,直流控制继电器K吸合,+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端,逆变器工作,输出220V正弦波电压,同时自锁继电器K2吸合。 当市电断电时,K1断开,初时输人电压+24V不变,K继续吸合,由于K2的自锁作用,+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后,电池电压开始下降,Vo跟着下降,V1导通减弱,

UPS电源常见故障分析及维修技巧

U P S电源常见故障分析及 维修技巧 Last revision date: 13 December 2020.

UPS是Uninterruptible Power Supply的简称,也就是我们常说的UPS不间断电源。它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电源设备,是通信设备、计算机系统等不得断电的系统不可缺少的外围设备之一,它的作用是在外界中断供电的情况下,及时给计算机等设备供电,以免影响通信的中断、重要数据的丢失和硬件的损坏。然而我们在使用UPS电源作为保护其他对象的同时,其UPS电源本身往往也会发生一些故障,如果UPS电源发生了故障,就无法我们负载提供保护功能。因此我们对UPS电源常见故障现象的分析处理进行介绍: 问题一:有市电时UPS电源输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出。 故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查: 1、检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。 2、若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。 3、若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。 4、若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因; 5、若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏 上述排故顺序也可倒过来进行,有时能更快发现故障。 问题二:逆变器功率级一对功放晶体管损坏,更换同型号晶体管后,运行一段时间又烧坏的原因是电流过大,而引起电流过大的原因有: 1、过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时,过流保护电路不起作用; 2、脉宽调制(PWM)组件故障,输出的两路互补波形不对称,一个导通时间长,而另一个导通时间短,使两臂工作不平衡,甚至两臂同时导通,造成两管损坏; 3、功率管参数相差较大,此时即使输入对称波形,输出也会不对称,该波形经输出变压器,造成偏磁,即磁通不平衡,积累下去导致变压器饱和而电流骤增,烧坏功率管,而一只烧坏,另一只也随之烧坏。 问题三:蓄电池电压偏低,但开机充电十多小时,蓄电池电压仍充不上去。 故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障,可按以下步骤检查: 1、检查充电电路输入输出电压是否正常; 2、若充电电路输入正常,输出不正常,断开蓄电池再测,若仍不正常则为充电电路故障;

UPS不间断电源常见故障维修方法2016-12-12

前言 目前所有的弱电工程都配备了UPS,那么UPS出现故障了,你会不会维修?如 果厂家不能及时到达现场解决问题,你是否可以进行简单的维修呢?本文重点 介绍一下UPS简单的故障处理方法 正文: UPS,即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)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,主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、 不间断的电力供应。它的作用是在外界中断供电的情况下,及时给计算机等设 备供电,以免影响通信的中断、重要数据的丢失和硬件的损坏。然而在使用 UPS电源作为保护其他对象的同时,其UPS电源本身往往也会发生一些故障, 如果UPS电源发生了故障,就无法为负载提供保护功能。 在这篇文章里为大家介绍UPS电源常见故障现象的分析处理: 常出现的问题一: 有市电时UPS电源输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出。 故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查: ①检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是 蓄电池本身的故障还是充电电路故障。 ②若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输 出正常,说明逆变器损坏。 ③若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。 ④若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而 封锁,若有则查明保护原因; ⑤若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说 明波形产生电路损坏 以上的排故顺序也可倒过来进行,有时能更快发现故障 常出现的问题二: 逆变器功率级一对功放晶体管损坏,更换同型号晶体管后,运行一段时间又烧 坏的原因是电流过大,而引起电流过大的原因有: ①过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时,过流保护电路不起作用; ②脉宽调制(PWM)组件故障,输出的两路互补波形不对称,一个导通时间长,而另一个导通时间短,使两臂工作不平衡,甚至两臂同时导通,造成两管损坏; ③功率管参数相差较大,此时即使输入对称波形,输出也会不对称,该波形经 输出变压器,造成偏磁,即磁通不平衡,积累下去导致变压器饱和而电流骤增,烧坏功率管,而一只烧坏,另一只也随之烧坏。

不间断电源UPS工作原理及应用

不间断电源(UPS)知识 何谓不断电系统(UPS)? 不断电系统的英文名称是Uninterruptible Power Supply取其英文字缩写即为"UPS"。所以不断电系统依其字面的意义,就是当电源中断或异常时能够不间断提供电力以维持计算机正常运作的设备。 为何需要不断电系统(UPS)? 不稳定的电源质量均足以影响计算机的正常运作。而不断电系统,不仅在输入电源中断时可立即供应电力,在电源输入平时,也可对质量不良的电源进行稳压、滤除噪声、防雷击等功能以提供使用者稳定纯净的电源。所以,拥有不断电系统就像为计算机设备购买了保险一样,有备无患。 不断电系统(UPS)种类有那些? 按照不同的标准有不同的划分方法,如按UPS工作性质可分为以下几种:离线式(OFF LINE) ,在线式(ON LINE),在线互动式式(LINE INTERACTIVE)和串并联工作模式。 何谓离线式不断电系统(Off-Line UPS)? 如下离线式系统方块图,平常市电走旁边的一条直通路径(直接供电给负载。只有停电或市电异常时,才由电池提供电力。经逆变器转换为交流电源提供给负载电力。特色: 1. 市电正常时,UPS对市电几无处理而直接输出至负载,对市电噪声、突波衰减能力差。 2. 具转换时间,保护性最低。 3.结构简单、体积小、重量轻、控制容易、低成本特性。 何谓在线式不断电系统(On-Line UPS)? 在线式UPS平常由逆变器输出给负载电力,只有UPS故障、过载或过热时才会转为旁路输出给负载。特色: 1.输出至负载之电力经UPS处理,输出电源质量最高 2.无转换时间 3.结构复杂,成本较高 4.保护性最高,对市电噪声、突波衰减能力最佳 何谓在线互动式不断电系统(Line-Interactive UPS)? 互动式UPS平常由旁路经变压器输出给负载,逆变器此时做为充电器。当断电时逆变器则将电池能量转为交流电输出给负载。特色: 1.具双向性转换器设计,UPS电池回充时间较短 2.具转换时间 3.控制结构复杂,成本较高 4.保护性介于在线式与离线式UPS之间,对市电噪声,突波衰减能力差 如何选购适当的不断电系统(UPS)? 1.UPS的质量最重要是有良好的稳定度及可靠的特性 2.在各地有及时的销售与维修服务 3.具最优秀的研发工程人员,具产品创新开发能力 4.产品具备效率高,噪音低等优异特性 5.厂商声誉较佳,及财务结构健全者 6.产品经过国外检验机构认证合格等 7.工厂经过检验机构认证合格如ISO9001,ISO9002 我住的地方很少停电,我需要拥有不断电系统(UPS)吗? 据统计,电力问题中停电只占一小部分,不易察觉的电力问题,例如电压过高、电压过低、突波等才是电力问题之大宗。UPS设计目的就是在提供顾客极重要之负载的全面性电源保护。包括稳压、防止突波损害、避免高频干扰、防止任何型式之电源供应中断或浮动等,以及可以提供没有限制的长延时供电。 不断电系统(UPS)供电时间多长才适当?

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