實用ups電源電路圖及電路工作原理分析

　　UPS即不間斷電源（ups不間斷電源），該裝置可以保障計算機系統(tǒng)停電后，用戶還能再工作一段時間緊急存盤，不會因為停電而影響工作或使數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)市電輸入正常時，ups可將市電穩(wěn)壓后提供給負(fù)載使用，此時ups（ups穩(wěn)壓電源）被當(dāng)做交流市電穩(wěn)壓器，與此同時還向機內(nèi)電池充電。當(dāng)市電中斷時，UPS 便立即將機內(nèi)電池的電能向負(fù)載繼續(xù)供電，使負(fù)載保持正常工作狀態(tài)，并保護負(fù)載、軟件、硬件不被損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過大或電壓太低都可以提供保護，本文主要介紹了一種實用ups電源電路圖及電路工作原理。

　　在使用ups電源（ups電源的作用）時，我們要留意以下幾個注意事項：

　　1）UPS的輸出負(fù)載控制在60%左右為最佳，可靠性最高。

　　2）UPS放電后應(yīng)及時充電，避免電池因過度自放電而損壞。

　　3）UPS的使用環(huán)境應(yīng)注意通風(fēng)良好，利于散熱，并保持環(huán)境的清潔。

　　4）切勿帶感性負(fù)載，如點鈔機、日光燈、空調(diào)等，以免造成損壞。

　　5）UPS帶載過輕（如1000VA的UPS帶100VA負(fù)載）有可能造成電池的深度放電，會降低電池的使用壽命，應(yīng)盡量避免。

　　6）對于多數(shù)小型UPS，上班再開UPS，開機時要避免帶載啟動，下班時應(yīng)關(guān)閉UPS;對于網(wǎng)絡(luò)機房的UPS，由于多數(shù)網(wǎng)絡(luò)是24小時工作的，所以UPS也必須全天候運行。

　　7）適當(dāng)?shù)姆烹?，有助于電池的激活，如長期不停市電，每隔三個月應(yīng)人為斷掉市電用UPS帶負(fù)載放電一次，這樣可以延長電池的使用壽命。

　　一、UPS電源系統(tǒng)組成

　　UPS電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲能、變換和開關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。

　　凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。

　　由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護，設(shè)計了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機自檢故障后的自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

　　在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負(fù)載供電如圖所示，而且，同時給儲能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負(fù)載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如粗黑→所示）;當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過載時，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電（如虛線所示）。

　　二、實用ups電源電路圖及電路工作原理

　　實用ups電源電路圖如下圖所示。

　　電路工作原理：常態(tài)下，市電（220V）通過可調(diào)充電器向蓄電池充電，同時自啟動繼電器K1吸合，R1與VZ1、VZ2對蓄電池+24V電壓進行分壓采樣，采樣電壓Vo通過R2、VD3加到V1基極，使V1處于線性放大狀態(tài)，V2、V3深度飽和，直流控制繼電器K吸合，+24V電壓通過K、K1送至逆變器V+端，逆變器工作，輸出220V正弦波電壓，同時自鎖繼電器K2吸合。

　　當(dāng)市電斷電時，K1斷開，初時輸人電壓+24V不變，K繼續(xù)吸合，由于K2的自鎖作用，+24V仍正常送至逆變器。經(jīng)一段時間后，電池電壓開始下降，Vo跟著下降，V1導(dǎo)通減弱，V2升高;當(dāng)嘰升高至一定值（即蓄電池電壓下降至22V）后，V2退出飽和進人線性放大，V3迅速下降;V3通過R7反饋至V1基極，使得V2繼續(xù)升高，形成一個雪崩過程。

　　V2、V3迅速截止，K斷開，蓄電池送至逆變器的+24V直流被切斷，逆變器停止工作，同時K2斷開。逆變器停止工作后，由于蓄電池內(nèi)電動勢的作用，蓄電池很快恢復(fù)24V電壓，與常態(tài)一樣，V2、V3飽和，K吸合。

　　但由于此時K1、K2均斷開，+24V無法到達逆變器，逆變器不工作，從而保護了蓄電池。只有當(dāng)市電恢復(fù)正常后，K1吸合，逆變器才能工作，此時充電器已向蓄電池充電。

　　調(diào)整R1可在市電斷電時校準(zhǔn)蓄電池電壓下限保護起控值，亦同時調(diào)整市電斷電時UPS的最長工作時間。

　　元器件選擇：充電器選用市售24～12V/50A可調(diào)充電器;逆變器選用功率500V·A、直流工作電壓為24V逆變器;蓄電池選用兩個12.80A·h鉛蓄電池串接;交流繼電器規(guī)格為220V/10A;直流繼電器規(guī)格為24V/20A。

　　通過上述小編對一種使用upd電源電路圖及其工作原理的介紹，相信大家對ups電源都有了更深的了解吧。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不間斷電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通訊、國防、醫(yī)院、礦山、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、航天、工業(yè)、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等各個領(lǐng)域。