ups不间断电源电路图

一、定义

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。在欧美国家取UninterrupTIble Power System的英文前缀简称为UPS。又因不间断电源系统的交流输出为固定电压，固定频率的特性，即为定电压定频率（Constant Voltage Constant Frequency） ，所以在日本也有人取其英文前缀简称CVCF。

二、分类及原理

按输入输出相数分：单进单出、三进单出和三进三出。

按功率等级分：微型（＜3KVA）、小型（3KVA~10KVA）、中型（10KVA~100KVA）和大型（＞100KVA）。

按电路结构形式分：有后备式、在线互动式、在线式等。

按输出波形的不同分：有方波和正弦波两种。

现按电路结构形式分类，分别叙述如下：

2.1、后备式（OFF-LINE或STAND-BY）

1）原理：

① 市电正常时则市电经稳压后直接输出负载，同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电，此时逆变器不工作。

② 当市电故障时，由电池提供电力，经逆变器输出负载。此切换时间约4-10ms之间。

2）特点：

功率范围： 300～2000VA

工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载，当输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多数时间内负载使用的是市电。

优 点：结构简单、价格便宜、体积小、噪声低、效率高。

缺 点：市电/电池供电转换时间4～10ms，输出精度低、输出波形差、输出波形为方波。

主要应用对象：单台计算机系统的断电保护

2.2、在线交互式（HYBIRD）

在线交互式又称混合式或三端口式。

1）原理：

① 市电正常时，市电经稳压后，由转换开关输出负载，同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电，此时逆变器已经激活，但未输出。

② 当市电故障，由电池提供电力，经逆变器输出负载。

2）特点：

功率范围： 1~800KVA

工作特点：市电经过整流转换为直流，由逆变器调制出稳定的正弦波。

优点：负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、输出波形好、输出电压质量高、无论负载突变或负载稳定时均呈现优异的带载特性。

缺点：效率低、成本高

主要应用对象：计算机及网络系统、精密仪器仪表、工业系统的断电保护。

2.3、在线式（ON-LINE）：

1）原理：

①当市电正常时，市电经整流器将交流电转变为直流电给电池充电，同时输出到逆变器将直流电转化为正弦交流电，经转换开关输出到负载。

②当市电输入不正常时，由电池经逆变器输出到负载。

③ 当逆变器发生故障或输出功率不足（由于过载、过热等原因）时，转换开关将自动切换至静态旁路由市电继续供电。若旁通是由于过载引起的，UPS将在负载低于100%时，跳回逆变器正常输出。若旁通是由于过热引起的，UPS将在温度低于报警点时跳回正常输出。

2）特点：

无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响。

由于平时逆变器与市电以同步方式进行运转，所以逆变器与市电之间经由转换开关自动相互切换的时间均应小于2ms，故其可靠度高，适合电源品质要求较高的场所。

三、ups不间断电源电路图

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，V2升高;当叽升高至一定值（即蓄电池电压下降至22V）后，V2退出饱和进人线性放大，V3迅速下降;V3通过R7反馈至V1基极，使得V2继续升高，形成一个雪崩过程。

V2、V3迅速截止，K断开，蓄电池送至逆变器的+24V直流被切断，逆变器停止工作，同时K2断开。逆变器停止工作后，由于蓄电池内电动势的作用，蓄电池很快恢复24V电压，与常态一样，V2、V3饱和，K吸合。

但由于此时K1、K2均断开，+24V无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后，K1吸合，逆变器才能工作，此时充电器已向蓄电池充电。

调整R1可在市电断电时校准蓄电池电压下限保护起控值，亦同时调整市电断电时UPS的最长工作时间。

元器件选择：充电器选用市售24～12V/50A可调充电器;逆变器选用功率500V·A、直流工作电压为24V逆变器;蓄电池选用两个12.80A·h铅蓄电池串接;交流继电器规格为220V/10A;直流继电器规格为24V/20A。

通过上述小编对一种使用upd电源电路图及其工作原理的介绍，相信大家对ups电源都有了更深的了解吧。随着科学技术的发展，不间断电源已经广泛应用于通讯、国防、医院、矿山、网络设备、航天、工业、计算机业务终端、网络服务器、数据存储设备等各个领域。

四、ups电源使用注意事项

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。