《UPS电源简介》PPT课件.ppt

1、、UPS简介、主要内容、UPS开发概述UPS分类、各种UPS块图表、主要性能和规格UPS逆变器工作原理及主要电路技术UPS电源配置方法施展中断原因主要包括配电空气开关跳闸、供电电路短路、电源设备故障等。电压浪涌：电压高于110%，一个或多个主波持续，称为电压浪涌。高功率传记设备的退出或电网被闪电干扰会导致电压浪涌。电压波形凹陷：但是，电源电压低于80%到85%，一个或多个主波称为电压波形凹陷，通常是由高功率传记设备的启动冲击引起的。高压脉冲：由于闪电、电子开关、焊接设备、静电放电等原因，高压脉冲峰值电压最高可达6000伏，持续时间一般为0.55周波。瞬态高压：通常，闪电、电子开关、焊接设备、静

2、电放电等导致电压高达20000V，持续时间为0.55周波谐波干扰。整流设备、电动机、继电器、通信设备、焊机等引起的RFIEMI。频率漂移：频率漂移是指电源供应设备的频率在额定值中不稳定，在额定值附近波动。企业备份发电机组和小型水电站输出的交流电源经常发生频率漂移现象。持续高压和低压：电网持续高压或持续低压主要是因为电网变压器或电力线路容量有限，电网变压器性能不好，电网负荷过大或电网负荷太小。UPS开发概述，UPS的发展经过早期旋转型，60年代晶闸管停止型，80年代巨型电力电晶体(UR)停止型，90年代绝缘栅双极晶体管(IGBT)制作的UPS，技术不断提高，在通信电力系统中的地位和重要性也逐渐提

3、高。UPS组件和UPS供电施展时，系统输出不干扰电源频率AC。当施展断电时，UPS系统通过蓄电池逆变供电输出工频交流。UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件组成，还具有间接为负载提供施展(备用电源供应设备)的旁路设备。7.1，UPS分类，按输入/输出相分数：输入，输入，输入，输入，输出UPS。功率等级：小型(3KVA)、小型(3KVA10KVA)、中型(10KVA100KVA)和大型(100KVA)。按电路结构：预备、在线交互、在线等。取决于输出波形。可以分为方波和正弦波两种。UPS块图表，UPS电源供应设备1，冗馀UPS 2，联机UPS 3，联机交互式UPS，1，冗馀UPS，特性：

4、结构简单，价钱低，噪音低，大部分时间，2，联机UPS，特性工作的方式是先给电池充电，然后在逆变器中将电池的电转换为反向交流，所以在传记能源转换过程中，可能会损失一些电力。(威廉莎士比亚，哈姆雷特，传记，传记，传记，传记，传记，传记，传记)，3，在线交互式UPS，特性：市电供电正常，负载是电压调节准确性低的市电电源。市电不正常时，变频器/充电器模块从原来的充电工作方式转换到逆变化工作方式。此时，直流电通过蓄电池、反变形、正弦波脉宽调制为负载提供稳定的正弦波交流电源。主要性能和规格、输入特性输出特性保护性能、输入特性、1、输入电压范围是指确保UPS不转移到电池逆变供电施展电压范围。在牙齿电压范围内

5、，逆变(负载)电流是由分时供电的，而不是由电池供电的。输入电压范围越大，UPS电池放电的可能性越小，有助于延长电池寿命。当前UPS输入电压范围通常在(1510)Ue之间。2、频率输入范围是UPS能够自动跟踪施法并使输出电压与输入电压同步的频率范围。UPS的输入频率范围通常为505%Hz，YD/T1095-2000规定UPS的输入频率范围为504%Hz。输入特性，3，输入功率因数输入功率因数高是衡量电网是否有污染的重要传记性能指标。输入功率因数低，不仅吸收了有效功率，还吸收了无功功率，增加了系统分配容量，影响了系统供电质量。4、输入电流谐波由于晶闸管的关闭和开通，UPS的输入电流含有丰富的谐波成

6、分，形成了输入无功功率，是UPS输入功率因数低的重要因素。所以在设计电路的时候，一些UPS加入了PFC电路。输入特性，5，输入频率范围表示UPS可以自动跟踪施法并使输出电压与输入电压同步的频率范围。UPS输出电压的输入电压跟踪主要是为了在需要UPS时使旁路切换平稳运行，以防止I/o电压差异过大，从而在逆变模块电源和交流旁路电源供应设备之间发生大循环。6、频率跟踪速度是UPS可以在一秒内完成的输出频率更改范围。频率跟踪速度可以表征UPS对输入频率变化的适应性。特别是柴油发电机供电时，柴油发电机的频率稳定性不好，因此如果UPS的频率跟踪速度太低，UPS就会发出频率异步警报，控制电路时，UPS禁止旁

7、路切换进行。输出特性、1输出电压波形失真度是谐波分量在UPS输出波形中所占的比例。典型波形失真：削片、毛刺、畸变等。失真越小，对负载的干涉或破坏的数量越少。2输出电压曹征精度是指施展逆变供电时输入电压在设计范围内，负载在总负载内100%变化时输出电压的变化量和额定值的百分比。输出电压的稳定性越高，UPS输出电压的波动范围越小。也就是说，电压精确度更高。3输出功率因数表示UPS输出功率因数，表示具有非线性负载能力的强弱。负载功率因数低，吸收的无功功率大，UPS损失增加，影响可靠性。输出特性，4输出电流峰值系数是从UPS输出中获得的最大电流与平均电流之比。一般峰值系数越高，UPS可承受的负载冲击电

8、流就越大。5对于三相不平衡能力三进制三出UPS，如果三相各相电流不匹配，则输出电压可能出现不平衡。负载不平衡100%的UPS表示单相输出具有满载，允许其他两相空载状态。6、UPS输出效率是指UPS的输出有效功率与输入有效功率的比率。UPS的输出效率越高，内部损耗越小，反之，UPS本身的功耗越大，机房的空调负荷就越大。另外，低输出效率可能会缩短电池供电时间。保护性能，1输入保护特性意味着交流输入超压/低压保护，输入频率太低的保护等。如果输入电压太失真，UPS将进入输入保护模式。对于三相输入UPS，输入错误保护、缺失保护等。2输出超压低压保护特性是指UPS逆变设备故障时UPS的输出电压超出允许范围

9、时发生的保护行为。3输出过载短路保护是指在UPS输出环路上发生短路故障或长时间过载的情况下，为了保护UPS自身的安全，通过控制电路将UPS切换到旁路操作模式的保护动作。保护性能，4电池低压保护电池容量大小直接确定UPS在交流电断电时可以确保无中断输出的时间长度，因此，如果给电池及时的电池低压警报，维护人员就可以知道当前电池的剩馀容量和备份保证时间。采取适当的应急措施。当电池电压达到保护值时，UPS关闭输出以保护电池，防止过度放电导致永久性损坏。5UPS的其他保护性能UPS提供了各种故障监控点及其警报信息，包括设备高温警报、风扇故障警报、保险丝熔断警报、整流模块故障警报、逆变器模块故障警报等，以

10、确保自身系统的安全。UPS逆变器工作原理和主要技术、1逆变器电路2静态开关和锁相电路、逆变器电路、逆变器(逆变器电路)是开关电源和UPS的核心设备。逆变电路通用原理结构1单相逆变电路2正弦波逆变电路、1、单相逆变电路、推拉、半桥、全桥等均用于中小型UPS系统。脉宽调制全桥逆变器说明如下。全桥逆变电路、全桥逆变电路工作原理、基准驱动电路、由VT1、VT4和VT2、VT3驱动的电源电晶体激励信号、VT1、VT4和VT2、VT3分别接收激励信号，然后进入旋转通过或关闭状态。这将在变压器的初级和辅元件上分别生成交流电压u1和U2。l，C过滤器电路角色使负载获得正弦电压。反向变形电路输出电压除了基波外还

11、包含特定谐波成分，因此，要获得正弦输出电压，必须在辅助输出电路内设置滤波器。将UPS交流滤波器的性能，1，输出电压下的单次谐波含量和总谐波含量降低到指标允许的范围。在2，3相条件下，输出电压的不平衡符合规定的范围。3、应减少负载变化引起的输出电压波动，满足动态指标，同时重量轻体积小。2，正弦波逆变电路，大多数情况下需要UPS输出50HZ正弦交流，所以需要逆变电路正弦波逆变电路。反向电路实现输出正弦方法，主要包括三茄子：(1)阶梯波逆变电源(2)多脉冲调制逆变电源(3)正弦脉宽调制(SPWM)逆变电源，(1)阶梯波逆变电源，由于反向电路，矩形波比较容易，因此使用徐璐其他拓扑中的矩形波叠加，(具体

12、方法是将正弦波沿横轴分成多个等份。每个等份中包含的正弦区域被相同区域的矩形波所取代，由这些矩形波组成的反周期波形状与反周期正弦波相同。(3)正弦脉宽调制(SPWM)反相器(3)脉宽调制(SPWM)反相器(3)脉宽调制(SPWM)反相器(SPWM)可以与频率高的等宽三角波(载波)曹征这称为正弦调制。正弦调制法和三角波的合成波、静态开关和锁相电路、1静态开关2锁相电路、1静态开关、切换时间引起的瞬时供电中断发生和继电器触点弧点火等，在大功率UPS供电系统和切换过程中使用静态开关作为开关组件。UPS供电系统中常用的两种茄子连接方法：转换和并行模型。目前，独立UPS静态交换机通常采用转换型，允许同时使

13、用UPS的静态交换机采用并行模型。使用转换连接方法、基本工作原理、图(A)中的继电器反向变形切换开关、交流旁路静态开关作为切换设备。在交流旁路供电切换中，逆变器供电，首先吸收继电器，然后关闭晶闸管触发信号，此时交流旁路和逆变器并联负载供电，晶闸管分支电流为零时，晶闸管关闭时电源断开逆变电源切换交流旁路电源在发出继电器关闭信号的同时触发晶闸管通道。晶闸管传导时间为S级，继电器释放时间长，因此也有并发供电的情况。和型号连接方法、基本工作原理、图(B)中的交流旁路和逆变器均使用静态开关作为切换开关。在切换运行时切断脉冲，检测通过静态开关流动的电流，并转换在电流为零时触发其他静态开关的晶闸管，两个开关

14、。在基于并行供电的系统中，当电压在正伴奏或负伴奏下时，位于正阳极电压的两个晶闸管(例如晶闸管电流为零时关闭)将同时触发两个反向平行的晶闸管切换传导，从而导致并行负载供电(例如并行负载)。如何确保切换同步、(1)可以直接检测两个电源电压的相位，并在切换时用作控制信号。(2)检测两个电源供应设备的电压差异，间接反映相位差异，产生切换控制信号。(3)切换时为了防止感性负载发生喘振，会损坏成分。检测基本电源供应设备，并在正常状态电流超过0时打开旁路电源，以实现安全切换。2，锁相电路，锁相电路三个茄子基本组件：相位检测器，低通滤波器和压控振荡器。用于检测两个交流电源供应设备的相位差，并将其转换为电压信号

15、以控制逆变器的输出电压相位和频率，从而保持逆变器和交流电源供应设备的同步运行。锁相电路基本结构、UPS电源配置方法以及在项目期间考虑适当UPS蓄电池集容量配置的方法必须是固定电压、在指定时间可以为负载提供的容量。UPS蓄电池容量计算方法，a .基本公式：负载的有效功率支持时间=电池发射容量电池电压UPS逆变效率：负载的有效功率=负载的总功率负载的功率因数UPS逆变效率0.9电池发射容量=电池公称容量电池放电效率，UPS蓄电池容量计算方法，UPS配置优先PC的典型容量为250瓦(注意：在计算容量时，只能按最大负荷计算)，UPS蓄电池容量计算的示例：计算机房中有4台PC，1台服务器，1台)总负荷计

16、算4台PC 250W X 4=1000W1台服务器700W X 1=700W1台网络交换机100W X 1=100W以上总计：)假设sant 3000 va的UPS、型号STK C3KS、UPS蓄电池容量计算示例、4)电池容量计算sant 3000 va型号STK C3KS的UPS的功率因数为0.8(可以查看数据)。因此，3000VA实际功率为3000VA x 0.8。sant 3000 va型号STK C3KS的UPS的电池直流电压为96V(数据可确认)，根据W=U * I计算I=W U=2400 96=25A，电流计算为25A，1小时延迟需要25AH的电池。现在需要2小时延迟，即50AH的电池。UPS蓄电池容量计算示例，当前市场上常用的常用