長沙科電電子科技有限公司
Changsha Kedian Electronic Technology Co., Ltd
科電UPS電源·始于2008
專業提供UPS電源/不間斷電源UPS
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一、 UPS電路結構種類
當前技術成熟并已形成產品的各種UPS，就其主電路結構和不停電供電運行機制來看，主要有四大類：
·后備式
·在線互動式
·雙逆變在線式
·雙逆變電壓補償在線式（delta逆變器）
1、 后備式是靜止式UPS的初形式，因為應用得早，用得廣泛，因而技術和產品都是很成熟的，圖（一）中電路各環節的功能為：
·充電器：市電存在時，對蓄電池充電并浮充，如果是長延時UPS，就要求它有較強的充電能力，或者外加相應容量的附加充電器。
·DC-AC逆變器：市電存在時，逆變器不工作；市電掉電時，由它將直流電壓（電池供給）變成符合負載要求的交流電壓，電壓波形有方波、準方波、正弦波三種形式。
·輸出轉換開關：市電存在時，接通輸入電源向負載供電；市電掉電時，斷開電網，接通逆變器，繼續向負載供電。 智能調壓：市電存在時，可調節穩定輸出電壓。
后備式UPS的性能特點是：
·當市電存在時，效率高，可達98%以上；
·當市電存在時，輸入功率因數和輸入電流諧波取決于負載電流，UPS本身不 產生附加輸入功率因數和諧波電流失真；
·當市電存在時，輸出能力強，對負載電流波峰系數、浪涌電流系數、輸出功率因數、過載等沒有嚴格地限制；
·市電掉電時，輸出有轉換時間,一般可做到4ms左右,足以滿足負載要求；
·當市電存在時，輸出電壓穩定精度差，但能滿足負載要求；
·當市電存在時，整機要靠附加濾波電路提高UPS雙向抗干擾功能；
·電路簡單，成本低，可靠性高；
·由于輸出有轉換開關，受切換電流能力和動作時間的限制，UPS輸出功率做大有一定困難，當前面市的后備式UPS多在2KVA以下。
2、 在線互動式的在線含意是逆變器處于熱備份狀態，同時兼顧了對電池充電的功能，提高了后備式UPS的功率容量，減小了市電掉電時的轉換時間，提高了對輸出電壓的濾波作用。
·輸入開關：當市電掉電時（指電網失壓），斷開開關，防止逆變器向電網饋電；
·智能調壓：市電存在時，可調節穩定輸出電壓；
·DC/AC逆變器：此逆變器可雙向逆變，當市電存在時，逆變方向是AC- DC, 給電池充電并浮充；市電掉電后，逆變方向為DC-AC，由電池供電，保持UPS繼續向負載供電。
在線互動式UPS的性能特點是：
·當市電存在時，效率高，可達98%以上；
·當市電存在時，輸入功率因數和輸入電流諧波成份取決于負載 電流，UPS本 身不產生附加輸入功率因數和諧波電流失真；
·當市電存在時，輸出能力強，對負載電流峰值系數、浪涌電流系數、輸出功率 因數、過載等沒有嚴格地限制；
·市電掉電時，因為輸入開關存在開斷時間，至使UPS輸出仍有轉換時間，但比后備式要��；
·市電存在時，輸出電壓穩定精度差，但能滿足負載要求；
·市電存在時，因為逆變器直接接在輸出端，并且處在熱備份狀況，對輸出電壓尖峰干擾有濾波作用；
·電路更簡單，成本低，可靠性高；
·逆變器同時有充電功能，省掉了后備式UPS的附加充電器，其充電能力要比附加充電器強的多，當要求長延時供電時，無須再增加機外充電設備；
·由于逆變器與輸出直接接在一起，沒有轉換開關的限制，所以輸出功率可提高到5-10KVA。
為了進一步改善在線互動式的功能，可在輸入開關和智能調壓之間串接一個電感，目的在于當市電掉電時，逆變器可立即向負載供電，因為串聯電感對逆變輸出反饋到電網的電流有很強的抑制作用，避免了輸入開關未斷開時短路逆變器輸出的危險，這樣做可以使在線互動式的轉換時間減小到零，使其完全具備雙逆變在線式的轉換功能，同時還增加了整個UPS的抗干擾能力。但是，這樣做卻帶來了降低UPS輸入功率因數的不良后果。
3、 雙逆變在線式
當前，絕大多數在線式，特別是大功率在線式UPS，大都采用了雙逆變電路結構
·逆變器（Ⅰ）：該逆變器為AC-DC單向逆變，當市電存在時，它完成對電池的充電，并通過逆變器（Ⅱ）向負載供電，該逆變器多為整流或可控整流電路；
·逆變器（Ⅱ）：該逆變器為DC-AC單向逆變，當市電存在時，它由逆變（Ⅰ）取得功率后再送到輸出端，并保證向負載提供高質量的電源；當市電掉電時，由電池通過逆變器（Ⅱ）向負載供電；
·旁路開關：平時處在斷開狀態，當逆變電路發生故障，或者當負載有沖擊性（例如啟動負載時）或故障過載時，逆變器停止輸出，旁路開關接通，由電網直接向負載供電，旁路開關多為智能型的功率容量很強的無觸點開關。
雙逆變在線式UPS的性能特點如下：
·因為不管市電有無，負載的全部功率都由逆變器給出，所以可以向負載提供高質量的電源，例如輸出電壓穩定精度、頻率穩定度、輸出電壓動態響應、波形失真度等指標，都是比較高的；
·市電掉電時，輸出電壓不受任何影響，沒有轉換時間；
·因為無論市電有無，全部負載功率都由逆變器供出，UPS的功率余量有限，輸出能力不理想，所以對負載提出限制條件，例如輸出電流峰值系數（一般只達到3:1）、過載能力、輸出功率因數（一般為0.8）、輸出有功功率小于標定的KVA數，應付沖擊性負載的能力等；
·由于逆變器（Ⅰ）多為整流電路，對電網形成電流諧波干擾，輸入功率因數低，經濾波后，小的諧波電流成份在10%左右，而輸入功率因數只有0.8左右，如果在逆變器（Ⅰ）中使用功率因數校正技術，則可把輸入功率因數提高到接近1，輸入電流諧波成份也會大幅度降低；
·在市電存在時，由于兩個逆變器都承擔100%的負載功率，所以整機效率低，10KVA以下的UPS為80%左右，50 KVA的可達85-90%，100 KVA以上的可達90--92%。
4、 雙逆變電壓補償在線式技術是由美國APC Silcon首先提出并在三相大功率UPS中形成產品的，同樣是雙逆變電路結構，同樣是在線工作，但是，由于它成功地把交流穩壓技術中的電壓補償原理用到了UPS的主電路中，相對雙逆變在線式UPS，Silcon DP300E系列大功率UPS在適應電網環境并且不干擾破壞電網、在輸出能力和可靠性等多項UPS主要指標方面都有了新的突破。APC Silcon稱此電路結構為Delta逆變技術。
