【重庆UPS电源】详述UPS电源的结构及工作运行原理

丨重庆UPS电源丨UPS即不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。不间断电源广泛应用于：矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

一般，UPS不间断电源按照其结构和运行工作原理可分为下列三种：

第一，线上互动式UPS不间断电源

线上互动式UPS指逆变器并联接入在市电与负载间，起后备电源作用，另外逆变器当做充电器给电瓶充电。借助逆变器的可逆运行可逆性，与市电相互影响，所以被誉为互动式。此类UPS不间断电源，在市电正常时，负载由经改善后的市电输电，另外逆变器当做充电器给电瓶充电，这时逆变器起到AC/DC转换的作用；而当市电故障时，负载基本由逆变器输电，这时，逆变器起到DC/AC变换器的作用。

线上互动式UPS不间断电源具备结构较简约、实行方便、且方便并联、方便维护和维修、效率高、运行费用低、整机稳定性强等特点，特性达到一些负载需求，特别适用互联网中一些电脑设备采用分布式输电的系统。此类电源缺陷是稳压特性比较低，尤其动态响应速度低，另一方面抗干扰性不强，电路会产生谐波干扰和调制干扰等现象。

第二，被动后备UPS不间断电源

被动后备UPS指逆变器并联接入在市电与负载间仅简约地当做应急电源来使用。此类UPS不间断电源，在市电正常情况下，负载基本是直接地市电输电，逆变器不做任何的电力转换，电池由单独的充电器输电；当市电出现异常时，负载便由逆变器提供电力。

被动后备式UPS不间断电源结构简约、质优价廉，应用于一些非重要的负载使用，如家用电脑等。但市电停电时，继电器将逆变器转换至负载，转换时间较长，转换需几毫秒的间断时间，所以较为重要的电脑等设备不该选用被动后备式UPS不间断电源。

第三，双变换式UPS不间断电源

双变换式UPS指逆变器串联接入在交流输入与负载间，电源借助逆变器连续地向负载输电。此类UPS不间断电源其输电可逆性如下：市电正常时，市电经过整流器、逆变器向负载输电；市电异常时，由蓄电器经逆变器向负载输电。

双转换式UPS是UPS电源的主流产品，具备特性好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具备热备份接入和并联冗余接入的功能等特点，其不足之处是当容量少于10kVA下列，其整机效率不高，转换在85%。

UPS的保护作用首先表现在对市电电源进行稳压，UPS的输入电压范围比较宽，一般情况是从170V到250V，而输出电源的质量是相当高的，后备式的UPS输出电压在5%~8%，输出频率稳定在1Hz；如图1，在线式UPS输出电压稳定在3%以内，输出频率稳定在0.5Hz。在市电正常时，UPS电源相当于交流市电稳压器；同时市电对蓄电池进行充电，此时也相当于充电器。在市电突然掉电的情况下，UPS自动切换到蓄电池供电，使计算机维持正常工作，保护软硬件不受损害。