UPS工作原理

当市电正常为380/220VAC时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220V或380V交流电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。

从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。

当发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面输入空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。

扩展资料：

一、飞轮式不间断电源

在使用电池的时代之前，不间断电源曾经使用飞轮和内燃机为负载提供电能供应，这种不间断电源被称为飞轮式或旋转式不间断电源。飞轮式不间断电源由整流器、直流电动机、飞轮、柴油机（或汽油机）及发电机等组成。

在电网供电的情况下，由整流器提供的直流电驱动电动机带动飞轮旋转，并且带发电机为负载供电。由于飞轮的惯性作用，发电机转速可以保持均衡，此时不间断电源起过滤电网干扰的作用。当电网断电后，飞轮继续带动发电机的转子旋转，同时启动柴油机带动发电机发电，替代原有电网为负载供电。

由于飞轮式不间断电源使用内燃机提供电力，会产生较大的噪音同时体积也较大，因此目前一般仅被用于应急情况和一些自然状况恶劣的场合，通常情况下不间断电源会使用蓄电池来提供电力。

二、 蓄电池式不间断电源

自二十世纪六十年代美国通用电气公司研究生产不间断电源以来，不间断电源一直在被改进，但是其基本原理没有重大变化。

现代的不间断电源由电池组、逆变器和控制电路组成，一端连接电网另一端连接电器负载。在电网电压正常的情况下，不间断电源利用电网电源为自身充电，在电网出现异常的时候，不间断电源将存储于电池中的电能释放，供负载使用。

它按工作方式通常分为在线式和后备式（亦称为离线式）两种；按输出波形可分为正弦型、近似正弦型（用阶梯方波来拟合正弦波）等。

参考资料：

百度百科 不间断电源

ups的汉语意思为“不间断电源”，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，避免数据丢失。个人电脑一般没必要配置，一般是公司的服务器才需要配置ups，以备断电后可以继续供电一段时间，提供改用发电机发电的时间。

互动式ups
是一种智能化的ups，可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口（如rs-232串口）进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电脑屏幕上监控电源及ups状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可靠性。
高频ups：利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的ups，俗称高频机，高频机体积小、效率高。
工频ups：采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的ups俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。

一、如何考虑UPS的备用时间？ UPS依备用时间可分为标准型及长效型。标准型UPS备用时间为5-15分钟，长效型为1-8小时。假如您的设备停电时，只需要存盘、退出即可，那选用标准型UPS；假如您的设备停电时，仍须长时间运转，那须选用长效型UPS。 二、何谓“标准型”及“长效型”UPS？ 标准型UPS，指单台UPS已内置小容量电池（装在主机机箱内），断市电后供电时间较短（满载下仅几分钟）。而长效型UPS则是外配大容量电池，需另用电池箱安装在UPS主机机箱外，供电时间长短由05小时到8小时不等，依用户需要而配置。换句话讲，标准型UPS是厂商已设定好放电时间的UPS；而长效型UPS则是由客户自己选定放电时间的UPS。 三、500VAUPS后备时间多长 ？ (1)、500VA采用12V7AH电池一节。当带一台普通PC电脑时，工作时后备时间约为7分钟，足够用户按正常程序退出关机，而保护数据不会丢失； (2)、UPS持续供电时间长短完全视负载大小而定。具体可参见产品使 用手册之“放电曲线图”。 四、UPS不适合带哪些类型的负载 山特UPS不推荐带接纯感性、纯容性负载。例如电动机、空调、复印机等。而且也不能接半波整流型负载。 五、UPS适合带哪些类型的负载 UPS适合带阻容性（如电脑）、阻性、微感性负载。 六、电池定期保养 电池在使用一定时间后应进行定期检查，如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等；如果长期不停电，电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电，UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。 放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载－－最好在50%以上,然后断开市电，使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电，继续对电池电。 七、蓄电池的检查 蓄电池都会有自放电现象（SELF-D1SCHARGE），如果长期放置不用，会使能量损失掉,因此需定期进行充放电。工程人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏，以12V电池为例，若开路电压高于125V，则表示电池储能还有80％以上，若开路电压低于125V，则应该立刻进行补充充电，若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20％，电池有不堪使用之虞。 免维护电池由于采用吸收式电解液系统，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当，造成电池过充电，就会产生气体，此时电池内压就会增大,会将电池上的压力阀顶开，严重的会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂，这些现象都可以从外观上判断出来,如发现上述情况应立即更换电池。 八、标准型和长效型 除了以上三类，根据后备时间，UPS还可分为标准机和长效机。标准机用内置电池，后备供电时间较短，一般在5-15分钟。长效机则可根据用户需要，增大电池容量配置，延长后备时间。但这要求更大的充电器来满足电池充电电流和充电时间性的需要，因此厂商在设计时会放大充电器容量或加装并联的充电器。 从备用时间来分，UPS可分为长效型和标准型两种。一般来说，标准机机内带有电池组，在停电后可维持较短时间的供电（一般不超过25分钟）；长效机机内不带电池，但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间。 九、在线互动式 UPS除了以上两种类型外，还有一种称为在线互动式（Line-Interactive），如山特的Inter系列。所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作给电池组电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。 同后备式UPS相比，在线互动UPS的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，如阳光山特美国山特ON--LINE系列UPS随机带有监控软件，可以方便的上网进行UPS的远程控制和智能化管理。 十、山特UPS在使用过程中，应注意什么事项？ 1电池3~6个月充、放电一次 2不要过载运行 3工作的环境温度及湿度符合产品使用手册之要求 4 放置UPS的区域必须能良好通风、远离水、可燃性气体和腐蚀剂。 5应保持UPS的进风孔与风扇出风孔通畅。详细事项请参见产品使用手册。 十一、电池怎样保养，正常寿命是多少？ 1正常时，电池每隔3~6个月充、放电一次，放电后标准机的充电时间应不少于 10小时。 2 UPS长期闲置不用，应每隔3~6个月充电一次。 3电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间，避免阳光直射并且保持清洁。 4一般在室温条件下，正常使用时松下密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命 为3--5年 十二、美国山特3C10K/15K/20K在产品设计上有哪些特色？ 1输入端电压（304VAC—478VAC）及频率（465HZ—55HZ） 容许范围更加宽广，更能满足市电质量欠佳地区的需求，延长了电池寿命（避免电池经常放电）。 2超载能力极强（110%--130%超载承受时间可达10分钟）可避免因瞬间超载转由旁路供电，一旦市电电压偏高，造 成负载损坏。 3．直流冷启动功能：无市电情况下，可正常由电池开机。 4．可手动检测电池组是否正常，避免一旦市电中断、电池故障，造成断电所引起之软、硬件受损。同时可在线维修，即不中断输出而对故障UPS进行检测。 5．可随时进行双机热备份，提高UPS可靠度。 6．配合美国山特监控软件，可做智能化电源管理。 7．输入端采用三相电源，避免三相不平衡，影响其他共用同一电源之任何设备。输出端采用单相供电，易于负载分配（不需考虑三相平衡问题）。 8．采用CPU控制，相对提高信息量，简化UPS电路设计，加速反应控制，降低UPS 故障率。 9．产品标准化，易于备料、检修。 10．加Webpower卡可实现远程管理UPS。 十三、在线式和后备式区别 从工作原理上分山特UPS可分为后备式（OFF LINE ）和在线式（ON LINE ）两种。从备用时间上则可分为标准型和长效型两种。 从原理上看，在线式UPS同后备式UPS的主要区别在于，后备式UPS在有市电时仅对市电进行稳压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常时，后备式UPS会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电，因此后备式UPS在由市电转逆工作时会有一段转换时间，一般小于10ms,而在线式UPS开机后逆变器始终处于工作状态，因此在市电异常转电池放电时没有中断时间，即0中断。 十四、UPS一般在什么情况下使用？ UPS不但直接用于计算机上，凡配有计算机的设备（如医学上的CT、供应站的仪表等）、雷达站、军事通讯系统、程控电话系统、外科手术室等，均使用UPS代替发电机作后备供电使用。 十五、UPS是什么？它有哪些功能？ UPS( Uninterruptible Power System )，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的 UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。 UPS作为保护性的电源设备，它的性能参数具有重要意义，应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽，则表明对市电的利用能力强（减少电池放电）。输出电压、频率范围小，则表明对市电调整能力强，输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性,而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时，输出电压的稳定性。 还有UPS效率、功率因数、转换时间等都是表征UPS性能的重要参数，决定了对负载的保护能力和对市电的利用率。性能越好，保护能力也越强，总的来说，离线式UPS对负载的保护最差，在线互动式略优之，在线式则几乎可以解决所有的常见电力问题。

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