解讀雙變換UPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
享譽(yù)中外，UPS的功能是確保負(fù)載供電的不連續(xù)，并改進(jìn)供電電源質(zhì)量，使市電電源的各種煩擾和負(fù)載徹底隔絕，保障在職何環(huán)境下均能供給負(fù)載執(zhí)拗可靠的交流電源。
UPS已有近40年的應(yīng)用歷史，開頭的UPS 制作品首要用于大型計算機(jī)系統(tǒng)的供電，隨著數(shù)字技藝的發(fā)展，其應(yīng)用規(guī)模逐步裁減，在電信、金融、動力、交通、醫(yī)藥、教導(dǎo)、貿(mào)易、家制作、軍事等各個領(lǐng)域都獲患了廣泛的應(yīng)用。那會UPS已成為必要負(fù)載必不可少的配套電源系統(tǒng)。目前要求由UPS 供電的負(fù)載設(shè)備容量規(guī)模很寬，對電源的要求也不盡不異，因此，不可以由采用抗衡種電路技藝和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的UPS為各種負(fù)載設(shè)備供電。在這種環(huán)境下，呈現(xiàn)了各種各式不同的UPS制作品和UPS供電系統(tǒng)，分別用于不同的應(yīng)用處合。
根據(jù)IEC62040-3尺度規(guī)定，UPS有三種根柢的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容， 即冷備用UPS （passive standby UPS）、市電交互UPS （line interactive UPS）和雙變幻UPS（ double conversion UPS）。
這些UPS系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點，其中雙變幻UPS是被公認(rèn)為屈服最好、可靠性最高的一種UPS，適用于各種應(yīng)用處合。因此也是應(yīng)用至少的一種UPS。在電信系統(tǒng)中應(yīng)用的大中型UPS幾近所有是雙變幻UPS。 為了進(jìn)一步進(jìn)步UPS系統(tǒng)的可用度，可以采用多個雙變幻UPS單機(jī)系統(tǒng)形成各種類型的冗余UPS系統(tǒng)，以確保在一個單機(jī)系統(tǒng)攔阻或發(fā)展維護(hù)保養(yǎng)時UPS仍能不連續(xù)地為負(fù)載供電。
本文介紹雙變幻UPS的單機(jī)系統(tǒng)和各種冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、本性及應(yīng)用趨勢。
1 雙變幻UPS單機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.1 系統(tǒng)組成和工作方式
雙變幻UPS系統(tǒng)如圖1所示，由整流器／充電機(jī)、逆變器 蓄電池和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。其本性是整流器/充電機(jī)-逆變器勾結(jié)連貫在交流輸入電源和負(fù)載之間，不管交流輸入電源畸形和否，負(fù)載不絕由逆變器供電。
這種UPS有三種工作方式：畸形方式、儲能方式和旁路方式。
�。�1） 畸形方式：
交流輸入電源經(jīng)整流器／充電機(jī)－逆變器的組合電路，發(fā)展了整流（AC/DC）和逆變（DC/AC）兩次變幻，負(fù)載由逆變器供電，由于負(fù)載所需的所有功率顛末了兩次變幻，因此這種UPS喻為雙變幻UPS。
�。�2） 儲能方式
當(dāng)交流輸入電源電壓橫跨預(yù)定的容限或攔阻時，由蓄電池放電供給逆變器直流電，使逆變器持續(xù)運(yùn)行，不連續(xù)地供給負(fù)載交流電源。
當(dāng)交流輸入電源復(fù)原畸形時，UPS復(fù)原畸形工作方式，假定交流輸入電源一時停電，UPS將持續(xù)在儲能方式下運(yùn)行，直到蓄電池的儲能用完。為了關(guān)心交流輸入電源一時停電，一樣平常應(yīng)配置備用柴油發(fā)電機(jī)組。
（3） 旁路方式:
雙變幻UPS一樣平常都有靜態(tài)旁路開關(guān)，不才列環(huán)境下可以通過靜態(tài)開關(guān)自動地將負(fù)載從逆變器長久轉(zhuǎn)換到旁路電源：
�。�1）UPS外部攔阻
�。�2）負(fù)載電流瞬變（呈現(xiàn)浪涌或攔阻電流）
�。�3）UPS過載
�。�4）蓄電池放電至終止電壓
為了保障在逆變器和旁路電源之間不連續(xù)地發(fā)展負(fù)載轉(zhuǎn)換，UPS的逆變器必須和旁路電源同步，以便采用先合后斷的轉(zhuǎn)換方式，即逆變器和旁路電源有短暫的一段年華并聯(lián)，日后斷開其中一個電
源 。其余另有一個喻為維修旁路的電路，在UPS需要維修時通過維修旁路手動以先合后斷的方式將負(fù)載換到旁路電源。
將負(fù)載從一個電源轉(zhuǎn)換到另外一個電源供電的開關(guān)喻為負(fù)載轉(zhuǎn)換開關(guān)。UPS的負(fù)載轉(zhuǎn)換開關(guān)的種類很多，圖1采用的是由機(jī)械開關(guān)K2、K4和靜態(tài)開關(guān)組成的混合轉(zhuǎn)換開關(guān)。在從UPS向旁路電源發(fā)輾轉(zhuǎn)換時，靜態(tài)開關(guān)起首接通，日后K4接通，K2斷開。因此靜態(tài)開關(guān)只是剎時接受負(fù)載。這種轉(zhuǎn)換開關(guān)既有轉(zhuǎn)換速度開的所長，又有優(yōu)越的隔絕屈服，并且可靠性高。
