不間斷電源電路,工作原理圖分享-KIA MOS管

不間斷電源電路

UPS不間斷供電電源是一種含有儲(chǔ)能裝置（常見的是蓄電池），是以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。UPS電源的工作原理主要包括整流、儲(chǔ)能、變換和開關(guān)控制四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

整流

當(dāng)市電正常時(shí)，交流電首先通過整流器（如可控硅或高頻開關(guān)整流器）轉(zhuǎn)換為直流電。整流器具有根據(jù)外電變化控制輸出電壓的功能，確保在電源波動(dòng)時(shí)輸出電壓保持穩(wěn)定。這一環(huán)節(jié)是UPS電源工作的基礎(chǔ)，為后續(xù)儲(chǔ)能和變換提供了穩(wěn)定的直流電源。

儲(chǔ)能

整流后的直流電被儲(chǔ)存在蓄電池中。蓄電池相當(dāng)于一個(gè)大容值的電容器，能夠?yàn)V除整流器無法消除的瞬時(shí)脈沖干擾，提供干凈的直流電源。蓄電池是UPS電源的核心部件之一，其性能直接影響到UPS電源的供電時(shí)間和穩(wěn)定性。

變換

在市電正常的情況下，直流電被分為兩路處理。一路進(jìn)入充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，確保蓄電池隨時(shí)處于滿電狀態(tài)；另一路則供給逆變器。逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，輸出穩(wěn)定的220V、50Hz的交流電供電給負(fù)載。逆變器是UPS電源中的關(guān)鍵部件，其性能直接影響到輸出電力的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

開關(guān)控制

當(dāng)市電異常或斷電時(shí)，靜態(tài)開關(guān)迅速切換到蓄電池供電模式，確保負(fù)載端的電壓穩(wěn)定。在蓄電池電量耗盡前，UPS會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示用戶及時(shí)更換或充電。這一環(huán)節(jié)是UPS電源實(shí)現(xiàn)不間斷供電的關(guān)鍵所在。

不間斷電源電路原理圖

根據(jù)不同的工作原理、應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)特點(diǎn)，UPS電源可以分為多種類型。

被動(dòng)后備式：又稱為非在線式不間斷電源（Off-Line UPS），它只是“備援”性質(zhì)的UPS，市電直接供電給用電設(shè)備也為電池充電（Normal Mode），一旦市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電了，市電的回路會(huì)自動(dòng)切斷，電池的直流電會(huì)被轉(zhuǎn)換成交流電接手供電的任務(wù)（Battery Mode），直到市電恢復(fù)正常，“UPS只有在市電停電了才會(huì)介入供電”，不過從直流電轉(zhuǎn)換的交流電是方波，只限于供電給電容型負(fù)載，如電腦和監(jiān)視器。

在線互動(dòng)式：在線式UPS（On-Line UPS）的運(yùn)作模式為“市電和用電設(shè)備是隔離的，市電不會(huì)直接供電給用電設(shè)備”，而是到了UPS就被轉(zhuǎn)換成直流電，再兵分兩路，一路為電池充電，另一路則轉(zhuǎn)回交流電，供電給用電設(shè)備，市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電時(shí)，電池從充電轉(zhuǎn)為供電，直到市電恢復(fù)正常才轉(zhuǎn)回充電，“UPS在用電的整個(gè)過程是全程介入的”。其優(yōu)點(diǎn)是輸出的波型和市電一樣是正弦波，而且純凈無雜訊，不受市電不穩(wěn)定的影響，可供電給“電感型負(fù)載”，例如電風(fēng)扇，只要在UPS輸出功率足夠的前題下，可以供電給任何使用市電的設(shè)備。

線上交錯(cuò)式：又稱為線上互動(dòng)式或在線互動(dòng)式（Line-Interactive UPS），基本運(yùn)作方式和離線式一樣，不同之處在于線上交錯(cuò)式雖不像在線式全程介入供電，但隨時(shí)都在監(jiān)視市電的供電狀況，本身具備升壓和減壓補(bǔ)償電路，在市電的供電狀況不理想時(shí)，即時(shí)校正，減少不必要的“Battery Mode”切換，延長(zhǎng)電池壽命。

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