浅谈UPS不间断电源与其作用

2020-05-12 15:56:10 admin 2595

社会经济的发展,人们的生活越来越离不开电力的使用,供电是否正常直接影响到社会经济效益,除了正常的工业电网供电之外,往往还需要配备UPS电源系统以备不时之需。下面我们来简单了解下UPS不间断电源在生产生活中的应用。

所谓不间断电源系统(简称UPS),它是指当交流电网输入发出异常时,可继续向负载供电,并保证供电质量,使负载供电不受影响的设备。在日常生产生活中,由于电网质量状况复杂,存在电压不稳定甚至中断等问题,对电力电子系统造成了一系列干扰,电子元件也可能因此受损,为保证电力的正常连续稳定使用,UPS日益受到重视,并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。不间断电源可依据负载提供的是交流或直流分为交流不间断电源和直流不间断电源系统。

UPS不间断电源

UPS电源系统主要由由逆变器、静态开关、整流器、和蓄电池构成。其主要的元器件是逆变器,用于将直流电转换成所需的电压及频率的交流电,其内部含有储能设备,保持稳定的电压和稳频的电源保护。整流器(充电器)则负责向逆变器提供稳定的直流电压,并向蓄电池充电。

UPS作为一种交流不间断供电设备,其作用有:在市电供电中断时能继续为负载提供合乎要求的交流电;二是能在市电供电没有中断但供电设备不能满足负荷要求时,具有稳压、稳频等交流电的净化作用,即UPS将市电电网不符合负载要求的电能处理成完全符合负载要求的交流电。市电异常受电压尖峰、电压瞬变、电线噪声、电压槽口、电压跌落、电压浪涌、市电中断等复杂电网状况影响。

人们习惯上按UPS的电路结构分为后备式和在线式两大类。后备式UPS电源在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源,机内的逆变器处于停止工作状态。这种UPS电源在实质上相当于一台稳压性能极差的市电稳压器。对市电电压的频率不稳、波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。

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后备式UPS原理图

后备式UPS电源的优点是运行效率高、电路简单、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大、对供电质量要求不高的场合。通常后备式正弦波输出UPS容量在2kV· A以下,而后备式方波输出UPS容量通常在1kV·A以下。

在线式UPS原理图

在线式UPS电源则是在市电正常供电时,首先将市电交流电源变成直流电源,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电源重新变成交流电源,即它平时是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源。对在线式UPS电源而言,在正常情况下,无论有无市电,它总是由UPS电源的逆变器对负载供电,这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。

显而易见,在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源,因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电,且在由市电供电转换到蓄电池供电时,其转换时间为零。

UPS经过不断发展,其性能、适应性不断增强,应用领域也不断拓宽,未来发展趋向于高频化、绿色化、智能化。UPS发展追求高频化、绿色化,需要高转化率,选择低损耗、高饱和磁通密度材料,能有效减少装置体积、重量,提高逆变器开关频率。采用高频变换技术让UPS更高效节能、环保无污染。铂科金属粉芯均匀分布气隙是其最大特点采用无机物粘结绝缘,无老化问题,损耗低,能满足各类高频应用中的低损耗需求。

铂科磁芯与cihaun

在实际UPS应用中,磁芯厂家铂科的铁硅磁芯与铁粉芯、硅钢片,效率高,工作温度高,体积小,磁损小。铂科的PPI系列金属粉芯代替铁粉芯,应用在UPS电源上,凭借其材料低损耗、良好的直流偏置特性及性价比,使温度和成本都得到优化,线圈匝数减少,节省了材料,整机效率还得到了提高。


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