不间断大功率电源的定义和发展

时间:2015-03-25 09:07 来源:未知作者:未知点击:次

不间断大功率电源定义及发展

定义

所谓不间断大功率电源装置就是当交流输入电源（市电）发生异常或断电时，它还能继续向负载供电，并能保证供电质量，使负载供电不受影响。这种供电装置称为不间断电源装置，简称UPS（Uninterruptible Power Systems）

UPS是一种合有储能装置（主要由蓄电池构成），以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。

发展

已经从单一的单机UPS，集巨型、网络、智能及远程监控于一体的完整产品系列，适用用户也涵盖了社会的所有行业

不间断大功率电源分类

1、按UPS本身形式来分，分为后备式不间断电源，在线式不间断电源。

2、以逆变技术来分，如PWM方波，PWM正弦波，交互式，铁磁谐振式

3、通过考虑逆变器器件选用，如晶闸管SCR，双极型晶体管GTR（BJT），功率场效应晶体管POWER MOSFET和绝缘栅双极型晶体管IGBT

4、按照国际电工委员发布的IEC-62040-3标准，UPS分3类，即无源备用式（Passive Standby）、电网互动式（Line Inteactive）和双变换式（Double Conbersion）UPS

无源备用式UPS

无源备用式UPS，又称离线式UPS，其基本工作原理如图7-9所示，逆变器作为电网的后备与交流电网并联连接。

无源备用式有2种工作模式，分别是正常模式（Normal Moble）和储能模式（Stored Energy Mode）。

2．电网互动式UPS

其中逆变器与电网并联连接，作为电网供电的后备，并且变流器通过其可逆运行与电网互相作用，还同时给电池充电。

电网互动式UPS有3种工作模式，分别是正常、储能和旁路（Bypass）。

3．双变换式UPS

双变换式UPS，又称在线式UPS。图7-11给出了双变换式UPS的基本结构，逆变器在交流电网和负载之间串联连接，交流电网经过整流器、逆变器后给负载供电。

双变换式UPS有3种工作模式分别是正常、储能和旁路模式。

UPS的主要技术指标

1．输入电压176～253V。

2．输出电压。

3．输入输出电流。

4．后备时间。

大功率电源和不间断电源都有个缺点，就是电池寿命。两个不相上下。

电池寿命一般可达3～5年，这取决于使用条件、充放电状况、使用环境，同时要注意长期储存而缺乏维护或使用中只充不放都影响电池寿命。

除此之外，还有输入输出形式、输入频率、通讯接口、工作温度、抗干扰度保护等级等等指标,篇幅有限不在详述。

单相在线式UPS应用实例

它由逆变器主电路、电池组、充电器以及滤波、保护等辅助电路组成。

工作原理：当市电正常情况下，市电经过共模噪声滤波器和尖蜂干扰抑制器，输入到有源功率因数校正整流电路PFC，PFC整流能使UPS输入电流正弦化，并使输入功率因数接近1，PFC电路输出稳定的直流与电池升压电路输出经二极管在直流母线并联，电池升压电路的输出电压略低于PFC整流电路输出电压，所以在市电正常情况下，由PFC整流后的市电提供逆变器能量。

当市电异常情况时，PFC输出将低于电池升压输出，这时由电池升压后向逆变器提供能量，这时充电器停止工作。

三相在线式UPS应用实例

一般有如下几部分构成：整流器、逆变器、电池组、静态旁路开关及维修旁路开关等。

在正常情况下，市电经整流向逆变器供电并对电池充电。由逆变器向负载提供380/220V 50Hz交流输出；市电异常时内后备电池向逆变器供电。当逆变频过载或逆变器故障无力向负载提供输出时，静态旁路开关将切换到市电，UPS输出由市电直接提供。