UPS電源如何工作？

很多人應該對UPS的工作原理有乙個模糊的概念，而且它是如何工作的並不是很清楚。 而對於使用UPS的使用者來說，有必要了解它是如何工作的。 今天，仁達能源就在這裡詳細介紹一下UPS工作原理的知識。

AC-DC轉換：來自電網的交流電通過自耦變壓器降壓、全波整流、濾波等方式轉換為直流電壓，饋送至逆變電路。 AC-DC輸入具有軟啟動電路，以避免在接通電源時對電網造成衝擊。

DC-AC逆變電路：採用大功率IGBT模組全橋逆變電路，功率裕度大，輸出動態範圍內輸出阻抗特別小，具有響應快的特點。 由於採用了高頻調製限流技術和快速短路保護技術，逆變器無論是電源電壓瞬變還是負載浪湧或短路，都可以安全可靠地工作。

控制驅動：控制驅動是整機功能控制的核心，除了提供檢測、保護、同步和各種開關顯示驅動訊號外，由於採用了靜態和動態雙電壓反饋，它還完成了SPWM正弦脈寬調變的控制。 變頻器的動態特性和穩定性大大提高。

但是，UPS電源有三種型別，**型，備份型和**互動型。 每種型別的UPS都有不同的工作原理，這裡我們以**型和備用型為例，來談談它們是如何工作的。

**UPS的工作原理是將輸入的市電經過整流和濾波，一方面反相後變成純50Hz、220V交流電壓輸出; 另一方面，電池組由充電器輸出直流電流充電，當市電中斷時，電池組通過逆變電路反相成220V、50Hz的交流平衡電流輸出，並在零時間內自動轉換，有效保證了不間斷電源的輸出， 全面解決市電供電故障，提供高階電源保護，適用於保護關鍵系統和重要資料，廣泛應用於資料中心、大型網路、工業系統（金融、郵電、醫院、電力、航天、軍工等）。

後備UPS在市電供電時由旁路開關直接輸出，只有在市電斷電時，電池組才通過逆變電路反轉為220V、50Hz交流電路輸出。 它是保護單個 PC 或工作站的理想選擇，解決了常見電源故障的三大問題：電源中斷、電壓驟降和電壓浪湧。

UPS的工作原理大致如上，對它的詳細了解需要使用者通過使用者手冊、產品介紹或商家說明來了解。 畢竟這只是理論知識，實踐產生真知。

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無源備用型是利用市電直接給正常市電上的負載供電，同時充電器給電池充電，保證電池處於全儲能狀態，當市電異常時，啟動逆變器利用蓄電池中儲存的電能繼續給負載供電; 這種型別的UPS是準備晚的低功率UPS，主要物件是PC;

**互動式也是利用市電在市電正常時直接給負載供電，但要對市電進行一定的處理，如穩壓、濾除一些干擾等，同時，使用雙向轉換器給電池充電，以保持電池處於充滿電的狀態， 當市電異常時，雙向變流器變為逆變器，利用蓄電池的電能繼續為負載供電進行滾動;這類UPS的功率也比較小，主要用於小型計算伺服器。

雙轉換**型UPS是先將市電轉換為直流電，同時給電池充電，同時為下一級逆變器供電，逆變器再將整流器或蓄電池的直流電轉換為交流電源負載，這種UPS將時間轉換為電池供電0，並可以消除市電中的各種干擾， 主要用於大功率UPS和非常重要的負載，市面上3KVA以上的UPS基本上都是這類UPS。

UPS電源是一種不間斷電源，當正常交流電源中斷時，將蓄電池的直流輸出轉換為具有連續交流電源的供電裝置。 它主要用於為單台計算機、計算機網路系統或其他電力電子裝置**提供不間斷電源。 當市電輸入正常時，UPS會穩定市電電壓給負載，此時的UPS是交流市電調節器，也給機器內的電池充電; 當市電中斷（意外停電）時，UPS立即通過逆變器轉換**220V交流電將機器內蓄電池的電量轉換為負載，使負載保持正常執行，保護負載軟硬體不受損壞。

UPS裝置通常具有過壓和欠壓保護。

UPS（不間斷電源）是一種將電池連線到主機，並通過主機逆變器等模組電路將直流電轉換為市電的系統裝置。 主要用於為單台計算機、計算機網路系統或其他電力電子裝置如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電源。

當市電輸入正常時，UPS會穩定市電電壓並將其用於負載，此時UPS是交流調節器，它也為機器中的電池充電; 當市電中斷（意外停電）時，UPS立即通過逆變器開關轉換方式將電池的直流電能量轉換為負載**220V交流電源，使負載保持正常執行，保護負載軟硬體不受損壞。 UPS裝置通常受到保護，防止電壓過高或過低。

UPS通過通訊介面與計算機系統連線，管理軟體監控UPS的執行狀態，並設定UPS因市電斷電時計算機系統的執行時間等引數，保證計算機系統的正常關機。

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1、UPS又稱不間斷電源，是將蓄電池與主機連線，通過主機逆變器等模組電路將直流電轉換為市電的系統裝置。 UPS電源分為三種型別，即**型、備用型和線上交錯型。

2、**型UPS的工作原理，當**型UPS正常供應給電網時，電網的電壓輸入通過雜訊濾波器從電網中的高頻干擾中去除，可得到純交流電，進入整流器進行整流濾波，並將交流電轉換為平滑直流電， 然後分成兩種方式，一種進入充電器給電池充電，另一種為逆變器供電，但逆變器將直流電轉換為220V、50Hz的交流電供負載使用。當市電中斷時，交流電的輸入被切斷，整流器不再工作，此時電池放電將能量傳輸到逆變器，然後逆變器將直流電轉換為交流電供負載使用。 因此，對於負載，雖然市電已不存在，但此時負載不會因市電停電而中斷，仍能正常執行。

3、後備UPS的工作原理，當電網供電正常時，乙個市電通過整流器給電池充電，另乙個市電通過自動調壓器初步穩定，吸收部分電網干擾，然後通過旁路轉換開關直接給負載供電。 此時，電池處於充電狀態，直到電池充滿電並轉移到浮動狀態。 UPS相當於乙個調壓不良的調壓器，但它只是改善了市電電壓的幅值波動，並沒有對電網上的頻率不穩定、波形失真等“電汙染”進行任何調整。

當電網電壓或電網頻率超過UPS的輸入範圍時，即在異常情況下，交流電的輸入被切斷，充電器停止工作，電池放電，逆變器在大控制電路控制電路的控制電路的控制下開始工作，使逆變器產生220V， 50Hz交流電流，UPS供電系統轉換後通過逆變器繼續為負載供電。備用UPS的逆變器始終處於備用電源狀態。

4、線上交錯式UPS的工作原理，市電正常時，市電直接給負載供電，市電低或高時，通過UPS內肢的穩定線穩定電壓後輸出輸出，當市電異常或停電時， 它通過轉換開關轉換為電池逆變器電源。其特點是：有輸入電壓範圍寬、噪音低、體積小等特點，但也有切換時間，但與一般的後備UPS相比，該型號具有很強的保護功能，變頻器輸出電壓波形較好，一般為正弦波。

<>UPS不間斷電源立即切換到蓄電池逆變狀態; 為了防止市電來回切換，UPS只有在市電恢復到170 270V時才會切換到市電逆變器狀態。 市電頻率檢測和控制的目的是利用逆變器鎖相的依據，通過調整逆變器的過零點來調整逆變器相位，使逆變器輸出和市電狀態下的市電輸入基本相同頻率和相位。 當市電接通時，UPS檢測輸入市電的頻率為逆變器輸出的頻率; 當電池接通時，逆變器輸出的頻率設定為前乙個輸出的頻率。

當市電正常時，執行鎖相，逆變器頻率先追市電頻率，頻率相同後再跟蹤相位，通過改變逆變器頻率來改變變頻器，完成逆變器與市電的同相。 鎖相後，逆變器與城市仿雜訊的相位差小於3度，頻率誤差小於此。 當市電頻率超過47 53Hz範圍時，UPS不執行鎖相，立即進入電池逆變狀態，只有當市電頻率恢復到48 52Hz時，UPS才會進行鎖相並切換到市電逆變狀態。

三角波發生器CPU發出的方波經過運算放大器組成的雙向電路後轉換為方波，然後由積分器整合成三角波。 標準正弦波發生器CPU傳送平均分頻為128點的仿正弦波，經二階低通濾波器濾波後，生成標準正弦波。 將PWM訊號的標準正弦波與逆變器輸出電壓的正弦波反饋訊號進行比較，結果被三角波切割，產生PWM訊號。

當差值大於10V時，CPU立即調整標準正弦波，從而調整PWM訊號，使輸出電壓相應加減5V，縮小差值; 當差值低於10V時，CPU累加差值，當累計值達到30V時，CPU調整標準正弦波，相應增加或減去輸出電壓的2V。

CPU 的 A D 每半個週期讀取一次 CPU 的電池電壓、正負母線電壓和內部溫度，每 8 個標準正弦波點讀取一次市電電壓、逆變電壓和逆變電流（每個週期開始時，CPU 改變讀取點的初始位置，使其每 8 個標準正弦波點讀取一次， 通過128點的A D讀數達到掃瞄效果，讀取值儲存在RAM中）。

UPS電源是一種不間斷電源。 當正常交流電源中斷時，電池的直流輸出轉換為具有連續交流電源的電信跟蹤源裝置。 它主要用於向單台計算機、計算機網路系統或其他電力電子裝置**提供不間斷的電力銷售。