UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。

　　本篇文章中，小編將為大家講解UPS電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)，初步認(rèn)識(shí)UPS電源的運(yùn)行原理。正確的認(rèn)識(shí)UPS電源的原理，可以幫助我們?cè)谌粘＞S護(hù)UPS電源的工作過程中，更有效地降低操作失誤，延長UPS電源主機(jī)的使用壽命。

　 ? ?從基本應(yīng)用原理上講，UPS電源是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等幾部分組成。

　ups電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　1）整流器：整流器是一個(gè)整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電（DC），經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用；

　　2）逆變器：通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成；

　　3）蓄電池：蓄電池是UPS用來作為儲(chǔ)存電能的裝置，它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時(shí)間。其主要功能是：1、市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。2、市電故障時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載；

　　4）靜態(tài)開關(guān)：靜態(tài)開關(guān)又稱靜止開關(guān)，它是一種無觸點(diǎn)開關(guān)，是用兩個(gè)可控硅（SCR）反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān)，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng)，其作用是實(shí)現(xiàn)從一路到另一路的自動(dòng)切換；并機(jī)型開關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺(tái)逆變器。

　　UPS電源是由一套交流+直流充電+交直流逆變裝置構(gòu)成。UPS中的蓄電池在市電正常供電時(shí)處于充電狀態(tài)。一旦市電中斷，蓄電池立即將儲(chǔ)存的直流電輸出給逆變器逆變成交流電供給計(jì)算機(jī)設(shè)備，保持對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備供電的連續(xù)性。一般情況下，中小功率后備式UPS靠蓄電池維持供電的時(shí)間在10～30min左右。

　　在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負(fù)載供電如圖所示，而且，同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時(shí)，UPS電源開始工作，由儲(chǔ)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(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電（如上圖虛線所示）。

　　UPS電源工作過程

　　當(dāng)市電正常為380/220VAC時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220V或380V交流電壓，同時(shí)市電經(jīng)整流后對(duì)電池充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生超載（150%負(fù)載）時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過200%額定負(fù)載）時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關(guān)，重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。

　　UPS電源優(yōu)點(diǎn)

　　不間斷電源的主要優(yōu)點(diǎn)，在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時(shí)，UPS把交流電整流成直流電，然后再把直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電，給后級(jí)負(fù)載使用［2］ 。一旦市電交流輸入異常，比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了，那么UPS會(huì)啟用備用能源-蓄電池，UPS的整流電路會(huì)關(guān)斷，相應(yīng)的，會(huì)把蓄電池的直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電，繼續(xù)給后級(jí)負(fù)載使用。這就是UPS不間斷供電能力的由來。圖1是典型的UPS框圖。

　　UPS當(dāng)然，UPS的不間斷供電時(shí)間不是無限的，這個(gè)時(shí)間受制于蓄電池自身儲(chǔ)存能量的大?。?］ 。如果發(fā)生交流停電，那么在UPS的蓄電池供電的寶貴時(shí)間內(nèi)，您需要做的就是趕緊恢復(fù)交流電，比如啟用備用交流電回路、啟用油機(jī)發(fā)電，實(shí)在不行，就只能緊急存盤，保存勞動(dòng)成果，等待交流電恢復(fù)正常后再繼續(xù)。