UPS 即不間斷電源 (ups 不間斷電源 ),該裝置可以保障計算機系統停電後,用戶還能再工作一段時 間緊急存盤,不會因為停電而影響工作或使數據丢失。當市電輸入正常時,ups 可将市電穩壓後提供給負載使用,此時ups(ups 穩壓電源 )被當做交流市電穩壓器,與此同時還向機内電池充電。當市電中斷時,UPS便立即将機内電池的電能向負載繼續供電,使負載保持正常工作狀态,并保護負載、軟件、 硬件不被損壞。 UPS設備通常對電壓過大或電壓太低都可以提供保護,本文主要介紹了一種實用 ups 電源電路圖及電路工作原理。
在使用 ups 電源 (ups 電源的作用)時,我們要留意以下幾個注意事項:
1)UPS 的輸出負載控制在 60% 左右為最佳,可靠性最高。
2)UPS 放電後應及時充電,避免電池因過度自放電而損壞。
3)UPS 的使用環境應注意通風良好,利于散熱,并保持環境的清潔。
4) 切勿帶感性負載,如點鈔機、日光燈、空調等,以免造成損壞。
5)UPS 帶載過輕 (如1000VA 的 UPS 帶100VA 負載)有可能造成電池的深度放電,會降低電池的使用壽命,應盡量避免。
6) 對于多數小型UPS ,上班再開 UPS,開機時要避免帶載啟動,下班時應關閉 UPS; 對于網絡機房的 UPS,由于多數網絡是 24小時工作的,所以UPS 也必須全天候運行。
7) 适當的放電,有助于電池的激活,如長期不停市電,每隔三個月應人為斷掉市電用 UPS 帶負載放電一次,這樣可以延長電池的使用壽命。
一、 UPS 電源系統組成
UPS 電源系統由 4部分組成:整流、儲能、變換和開關控制。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控矽或高頻開關整流器,本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當外電發生變化時 (該變化應滿足系統要求 ),輸出幅度基本不變的整流電壓。
淨化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖幹擾不能消除, 整流後的電壓仍存在幹擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外,對整流器來說就象接了一隻大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲能電池容量大小成正比。
由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖幹擾,起到了淨化功能,也稱對幹擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來完成,頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便 UPS 電源系統的日常操作與維護, 設計了系統工作開關, 主機自檢故障後的自動旁路開關,檢修旁路開關等開關控制。
在電網電壓工作正常時,給負載供電如圖所示,而且,同時給儲能電池充電 ;當突發停電時,UPS 電源開始工作,由儲能電池供給負載所需電源,維持正常的生産 ( 如粗黑 →所示 );當由于生産需要,負載嚴重過載時,由電網電壓經整流直接給負載供電 (如虛線所示 )。
二、實用 ups 電源電路圖及電路工作原理
實用 ups 電源電路圖如下圖所示。
電路工作原理:常态下,市電(220V)通過可調充電器向蓄電池充電,同時自啟動繼電器K1吸合,R1與VZ1、VZ2對蓄電池 24V電壓進行分壓采樣,采樣電壓Vo通過R2、VD3加到V1基極,使V1處于線性放大狀态,V2、V3深度飽和,直流控制繼電器K吸合, 24V電壓通過K、K1送至逆變器V 端,逆變器工作,輸出220V正弦波電壓,同時自鎖繼電器K2吸合。
當市電斷電時,K1斷開,初時輸人電壓 24V不變,K繼續吸合,由于K2的自鎖作用, 24V仍正常送至逆變器。經一段時間後,電池電壓開始下降,Vo跟着下降,V1導通減弱,V2升高;當叽升高至一定值(即蓄電池電壓下降至22V)後,V2退出飽和進人線性放大,V3迅速下降;V3通過R7反饋至V1基極,使得V2繼續升高,形成一個雪崩過程。
V2、V3迅速截止,K斷開,蓄電池送至逆變器的 24V直流被切斷,逆變器停止工作,同時K2斷開。逆變器停止工作後,由于蓄電池内電動勢的作用,蓄電池很快恢複24V電壓,與常态一樣,V2、V3飽和,K吸合。
但由于此時K1、K2均斷開, 24V無法到達逆變器,逆變器不工作,從而保護了蓄電池。隻有當市電恢複正常後,K1吸合,逆變器才能工作,此時充電器已向蓄電池充電。
調整R1可在市電斷電時校準蓄電池電壓下限保護起控值,亦同時調整市電斷電時UPS的最長工作時間。
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