實(shí)用ups電源電路圖及電路工作原理分析

　　UPS即不間斷電源（ups不間斷電源），該裝置可以保障計算機系統停電后，用戶(hù)還能再工作一段時(shí)間緊急存盤(pán)，不會(huì )因為停電而影響工作或使數據丟失。當市電輸入正常時(shí)，ups可將市電穩壓后提供給負載使用，此時(shí)ups（ups穩壓電源）被當做交流市電穩壓器，與此同時(shí)還向機內電池充電。當市電中斷時(shí)，UPS 便立即將機內電池的電能向負載繼續供電，使負載保持正常工作狀態(tài)，并保護負載、軟件、硬件不被損壞。UPS 設備通常對電壓過(guò)大或電壓太低都可以提供保護，本文主要介紹了一種實(shí)用ups電源電路圖及電路工作原理。

　　在使用ups電源（ups電源的作用）時(shí)，我們要留意以下幾個(gè)注意事項：

　　1）UPS的輸出負載控制在60%左右為最佳，可靠性最高。

　　2）UPS放電后應及時(shí)充電，避免電池因過(guò)度自放電而損壞。

　　3）UPS的使用環(huán)境應注意通風(fēng)良好，利于散熱，并保持環(huán)境的清潔。

　　4）切勿帶感性負載，如點(diǎn)鈔機、日光燈、空調等，以免造成損壞。

　　5）UPS帶載過(guò)輕（如1000VA的UPS帶100VA負載）有可能造成電池的深度放電，會(huì )降低電池的使用壽命，應盡量避免。

　　6）對于多數小型UPS，上班再開(kāi)UPS，開(kāi)機時(shí)要避免帶載啟動(dòng)，下班時(shí)應關(guān)閉UPS;對于網(wǎng)絡(luò )機房的UPS，由于多數網(wǎng)絡(luò )是24小時(shí)工作的，所以UPS也必須全天候運行。

　　7）適當的放電，有助于電池的激活，如長(cháng)期不停市電，每隔三個(gè)月應人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次，這樣可以延長(cháng)電池的使用壽命。

　　一、UPS電源系統組成

　　UPS電源系統由4部分組成：整流、儲能、變換和開(kāi)關(guān)控制。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開(kāi)關(guān)整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應滿(mǎn)足系統要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。

　　凈化功能由儲能電池來(lái)完成，由于整流器對瞬時(shí)脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來(lái)說(shuō)就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。

　　由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱(chēng)對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來(lái)完成，頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護，設計了系統工作開(kāi)關(guān)，主機自檢故障后的自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)，檢修旁路開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)控制。

　　在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負載供電如圖所示，而且，同時(shí)給儲能電池充電;當突發(fā)停電時(shí)，UPS電源開(kāi)始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如粗黑→所示）;當由于生產(chǎn)需要，負載嚴重過(guò)載時(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電（如虛線(xiàn)所示）。

　　二、實(shí)用ups電源電路圖及電路工作原理

　　實(shí)用ups電源電路圖如下圖所示。

　　電路工作原理：常態(tài)下，市電（220V）通過(guò)可調充電器向蓄電池充電，同時(shí)自啟動(dòng)繼電器K1吸合，R1與VZ1、VZ2對蓄電池+24V電壓進(jìn)行分壓采樣，采樣電壓Vo通過(guò)R2、VD3加到V1基極，使V1處于線(xiàn)性放大狀態(tài)，V2、V3深度飽和，直流控制繼電器K吸合，+24V電壓通過(guò)K、K1送至逆變器V+端，逆變器工作，輸出220V正弦波電壓，同時(shí)自鎖繼電器K2吸合。

　　當市電斷電時(shí)，K1斷開(kāi)，初時(shí)輸人電壓+24V不變，K繼續吸合，由于K2的自鎖作用，+24V仍正常送至逆變器。經(jīng)一段時(shí)間后，電池電壓開(kāi)始下降，Vo跟著(zhù)下降，V1導通減弱，V2升高;當嘰升高至一定值（即蓄電池電壓下降至22V）后，V2退出飽和進(jìn)人線(xiàn)性放大，V3迅速下降;V3通過(guò)R7反饋至V1基極，使得V2繼續升高，形成一個(gè)雪崩過(guò)程。

　　V2、V3迅速截止，K斷開(kāi)，蓄電池送至逆變器的+24V直流被切斷，逆變器停止工作，同時(shí)K2斷開(kāi)。逆變器停止工作后，由于蓄電池內電動(dòng)勢的作用，蓄電池很快恢復24V電壓，與常態(tài)一樣，V2、V3飽和，K吸合。

　　但由于此時(shí)K1、K2均斷開(kāi)，+24V無(wú)法到達逆變器，逆變器不工作，從而保護了蓄電池。只有當市電恢復正常后，K1吸合，逆變器才能工作，此時(shí)充電器已向蓄電池充電。

　　調整R1可在市電斷電時(shí)校準蓄電池電壓下限保護起控值，亦同時(shí)調整市電斷電時(shí)UPS的最長(cháng)工作時(shí)間。

　　元器件選擇：充電器選用市售24～12V/50A可調充電器;逆變器選用功率500V·A、直流工作電壓為24V逆變器;蓄電池選用兩個(gè)12.80A·h鉛蓄電池串接;交流繼電器規格為220V/10A;直流繼電器規格為24V/20A。

　　通過(guò)上述小編對一種使用upd電源電路圖及其工作原理的介紹，相信大家對ups電源都有了更深的了解吧。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不間斷電源已經(jīng)廣泛應用于通訊、國防、醫院、礦山、網(wǎng)絡(luò )設備、航天、工業(yè)、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器、數據存儲設備等各個(gè)領(lǐng)域。