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動(dòng)畫|秒懂UPS原理

 王大俠1973 2024-08-06

UPS,即不間斷電源(Uninterruptible Power Supply),是一種含有儲(chǔ)能裝置,以逆變器為主要元件,穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。UPS的最基本功能是提供持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng),確保設(shè)備在市電斷電或異常時(shí)仍能正常運(yùn)行。UPS的重要組成部件包含了整流器、蓄電池、逆變器、靜態(tài)開關(guān)、控制邏輯電路等,下面我們通過四張動(dòng)圖秒懂在線式UPS的工作模式。

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市電逆變供電模式



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市電工作模式其實(shí)就是正常工作模式(在線模式),當(dāng)主電源(市電)正常輸入供電時(shí),UPS電源首先會(huì)將市電的交流電(AC)通過整流器整流為直流電(DC),接著直流電(DC)會(huì)經(jīng)過逆變器逆變?yōu)榻涣麟?span>(AC),為負(fù)載提供穩(wěn)定的電源供給。同時(shí)整流器的DC也會(huì)經(jīng)過充電器給蓄電池進(jìn)行充電。



電池逆變供電模式



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當(dāng)市電輸入中斷或異常時(shí)(含整流器故障),UPS電源會(huì)自動(dòng)從市電逆變模式切換到電池逆變模式。在這種模式下,UPS內(nèi)部的蓄電池組開始放電,經(jīng)過逆變電路轉(zhuǎn)換為交流電,繼續(xù)為負(fù)載供電。UPS電池逆變供電模式是UPS電源在市電中斷或異常時(shí)提供后備電力的關(guān)鍵模式。它確保了關(guān)鍵設(shè)備在市電故障時(shí)能夠繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間(一般后備時(shí)間為滿載15分鐘以上),為了確保UPS電源在電池逆變模式下能夠正常工作,應(yīng)定期檢查電池的狀態(tài)和UPS電源的工作情況,并及時(shí)更換老化的電池。



靜態(tài)旁路供電模式



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UPS靜態(tài)旁路供電模式是指當(dāng)UPS電源系統(tǒng)的逆變器出現(xiàn)故障或工作條件異常時(shí)(例如電池放電終止),系統(tǒng)通過靜態(tài)旁路開關(guān)自動(dòng)將負(fù)載從逆變器供電切換到旁路電源供電的一種模式。這種模式的主要功能是確保在逆變器無法正常工作時(shí),負(fù)載設(shè)備仍能獲得穩(wěn)定的電力供應(yīng)。在UPS靜態(tài)旁路供電模式下,系統(tǒng)通過靜態(tài)旁路開關(guān)將負(fù)載從逆變器供電切換到旁路電源供電。靜態(tài)旁路開關(guān)是一種高速、無觸點(diǎn)的電子開關(guān),可以在幾毫秒內(nèi)完成切換過程,確保負(fù)載設(shè)備在切換過程中不會(huì)受到影響。同時(shí),UPS電源的邏輯電路會(huì)連續(xù)監(jiān)視旁路電源的可用性,以便在必要時(shí)進(jìn)行切換。


維修旁路供電模式



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UPS維修旁路供電模式是一種特殊的供電模式,主要用于UPS電源系統(tǒng)需要維修或維護(hù)時(shí),確保負(fù)載設(shè)備在UPS斷電維修過程中仍能獲得穩(wěn)定的電力供應(yīng)。在維修旁路模式下,對(duì)UPS電源系統(tǒng)的逆變器等核心部件被隔離,可以安全地進(jìn)行維修或維護(hù)操作。
由于維修旁路供電需要進(jìn)行人工操作,風(fēng)險(xiǎn)程度較高。日常工作務(wù)必關(guān)注以下幾點(diǎn):(1)常態(tài)下維修旁路開關(guān)必須加鎖并搖出,防止誤操作。(2)維修旁路和靜態(tài)旁路的電源必須同源。上圖所示,都是藍(lán)色的,即同源。(3)切換至維修旁路時(shí),必須確認(rèn)復(fù)核UPS已切換至靜態(tài)旁路供電模式。(4)維修旁路供電模式可靠性不高,市電故障會(huì)導(dǎo)致末端設(shè)備掉電。


EPO模式(均不供電)



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EPO模式是指UPS電源系統(tǒng)中的緊急電源關(guān)斷功能。當(dāng)遇到緊急情況,如火災(zāi)、水災(zāi)或其他需要立即切斷電源的情況時(shí),可以通過按下EPO按鈕,使UPS電源迅速關(guān)閉,切斷電源輸出,從而避免可能發(fā)生的危險(xiǎn)。下EPO按鈕后,整流器、逆變器等部件會(huì)迅速關(guān)閉,系統(tǒng)會(huì)切斷負(fù)載電源,包括逆變器和旁路輸出,確保負(fù)載設(shè)備完全斷電。在緊急情況解除后,工作人員需要按照UPS的用戶手冊(cè)或操作指南中的步驟進(jìn)行恢復(fù)操作。

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