在線式UPS不間斷電源,縮寫(xiě)為OUPS是一種UPS備用電源,它使用整流器和逆變器電路的組合,以便從電源向負(fù)載提供連續(xù)電力,而不會(huì)中斷。這里的連續(xù)功率是指在電源可用和斷電的情況下向負(fù)載供電,并且轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。
在線式UPS不間斷電源有時(shí)也稱為雙轉(zhuǎn)換UPS系統(tǒng)。之所以這樣稱呼它,是因?yàn)樵谠诰€UPS系統(tǒng)中,由于電路包括整流器和逆變器,因此功率轉(zhuǎn)換會(huì)發(fā)生兩次。
一、什么是在線式UPS不間斷電源:
不間斷電源(UPS)是UninterruptiblePowerSupply的首字母縮寫(xiě)詞,是精確設(shè)計(jì)的電源保護(hù)系統(tǒng)的核心元件。這里的名稱本身表明它在某種程度上表示提供持續(xù)電源的電源,即不間斷。
因此:以最簡(jiǎn)單的形式,可以將不間斷電源(UPS)定義為通過(guò)將直流電轉(zhuǎn)換為交流電來(lái)為交流負(fù)載提供不間斷電源的供電系統(tǒng)?;旧?,有大量的環(huán)境需要不間斷的電力來(lái)源。其中包括:
醫(yī)療保健系統(tǒng),
安全監(jiān)控系統(tǒng),
IT和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,
數(shù)據(jù)中心、
AMT金融中心。
由于這些系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中失去電源可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果,例如:刪除重要數(shù)據(jù),設(shè)備故障,威脅到人生安全等。
二、不間斷電源UPS的組成:
UPS不間斷電源組成部分主要組件包括整流器、逆變器、電池組、濾波器電路和關(guān)鍵負(fù)載。單相或三相輸入信號(hào)作為整流器的輸入提供。
三、UPS不間斷的工作原理:
在正常運(yùn)行條件下,電流從交流電源汲取,而在停電的情況下,UPS備用電源提供電流。在這里,電池用作備用電源,在斷電時(shí)為負(fù)載供電。
四、什么是在線式UPS不間斷電源:
在線式UPS不間斷電源是為負(fù)載提供電源的UPS備用電源系統(tǒng)。提供給負(fù)載的電源具有不間斷性質(zhì),因?yàn)樽畛踟?fù)載從主電源汲取電流,但是,在電源故障的情況下,負(fù)載會(huì)從備用電池汲取電流,而且在電網(wǎng)中斷時(shí),在線式UPS不間斷電源轉(zhuǎn)為備用電源供電的時(shí)間為零。
因此,轉(zhuǎn)換時(shí)間定義為UPS電路從電源切換到備用電池以便為負(fù)載供電所花費(fèi)的時(shí)間。在線式UPS不間斷電源提供零轉(zhuǎn)換時(shí)間,因?yàn)樗撵o態(tài)開(kāi)關(guān)處于常開(kāi)狀態(tài)。
因此,在線式UPS不間斷電源旨在提供市電,直到正確關(guān)閉關(guān)鍵設(shè)備而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)所需的時(shí)間,或者直到發(fā)電機(jī)啟動(dòng)在正常供電的這一延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。
五、在線式UPS不間斷電源的供電方式:
在線式UPS不間斷電源的供電方式大至可分為三種:
首先:直接從交流電源到關(guān)鍵負(fù)載(包括整流器、逆變電路和初級(jí)靜態(tài)開(kāi)關(guān))。
第二:從備用電池到關(guān)鍵負(fù)載(僅包括逆變器電路)。
最后:通過(guò)次級(jí)靜態(tài)開(kāi)關(guān)的路徑(即旁路),從交流電源到關(guān)鍵負(fù)載(不包括整流器和逆變器電路)。
這里需要注意的是,主靜態(tài)開(kāi)關(guān)始終處于常開(kāi)狀態(tài),但只有在UPS不間斷電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)才會(huì)關(guān)閉。而對(duì)于旁路動(dòng)作,通常保持關(guān)閉狀態(tài)的輔助靜態(tài)開(kāi)關(guān)現(xiàn)在打開(kāi)。
六、在線式UPS不間斷電源的工作原理:
條件1:當(dāng)電源打開(kāi)時(shí):
該電源將提供單相或三相交流信號(hào)作為整流器電路的輸入。整流電路會(huì)將施加的交流輸入轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)。整流器的直流輸出同時(shí)饋送到逆變器和電池,以便為后者充電。因此,這里的整流器既充當(dāng)充電器又充當(dāng)整流單元,因此具有很高的評(píng)價(jià)。
饋送到逆變器的直流信號(hào)會(huì)將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流電。此交流信號(hào)提供給常導(dǎo)靜態(tài)開(kāi)關(guān),通過(guò)該開(kāi)關(guān)將交流電源輸送到負(fù)載。因此,在這種操作模式下,為關(guān)鍵負(fù)載供電,同時(shí)為電池充電。
條件2:當(dāng)電源關(guān)閉時(shí):
在沒(méi)有交流輸入信號(hào)的情況下,整流器將處于暫時(shí)斷開(kāi)狀態(tài),在這種情況下,電池內(nèi)存儲(chǔ)的電力提供給逆變器。從這一點(diǎn)開(kāi)始,逆變器開(kāi)始像前面討論的條件一樣運(yùn)行,即獲取直流輸入并將其轉(zhuǎn)換為交流輸出,并通過(guò)常開(kāi)靜態(tài)開(kāi)關(guān)將其提供給負(fù)載。
但是,備用電池的供電不得給操作增加任何延遲或中斷。備用電池一直使用到恢復(fù)交流電源或直到電池電量耗盡,以先發(fā)生的情況為準(zhǔn)。
由于逆變器在上述兩種情況下都必須為負(fù)載提供恒定功率,因此必須正確和仔細(xì)地設(shè)計(jì)。
條件3:當(dāng)UPS不間斷電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí):
當(dāng)逆變器電路中斷或發(fā)生故障時(shí),它將不允許負(fù)載從電源輸入吸收電流。但是,為了正常運(yùn)行,必須將電源輸入輸送到關(guān)鍵負(fù)載。因此,在這種情況下,負(fù)載通過(guò)旁路路由從電源獲取電力。
基本上,當(dāng)逆變器電路發(fā)生故障時(shí),次級(jí)靜態(tài)開(kāi)關(guān)從常閉狀態(tài)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。通過(guò)這種方式,交流信號(hào)將在整個(gè)周期周期的四分之一內(nèi)以零相位不連續(xù)性到達(dá)負(fù)載。
當(dāng)輔助靜態(tài)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí),警報(bào)會(huì)通知服務(wù)員讀取UPS系統(tǒng)的故障,從而可以診斷和糾正。
七、在線式UPS不間斷電源的優(yōu)勢(shì):
它提供電源調(diào)節(jié)以及負(fù)載與交流輸入的完全隔離。
不間斷的電力始終輸送到負(fù)載。
停電不會(huì)影響操作模式。
由于始終開(kāi)啟,傳輸(轉(zhuǎn)換)時(shí)間可以忽略不計(jì)。
八、在線式UPS不間斷電源的缺點(diǎn):
連續(xù)導(dǎo)通模式會(huì)產(chǎn)生更多的熱量,因此需要大型散熱器。
復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
價(jià)格與其它類型相比要貴。
高功率耗散。
總結(jié):在線式UPS不間斷電源可在需要連續(xù)電源且無(wú)需任何開(kāi)關(guān)操作的操作領(lǐng)域中找到應(yīng)用。