UPS电源的内部结构及工作原理

  现代生活中，计算机网络及通信技术的发展已经逐渐开始改变人们工作、生活习惯，4G技术大力推广、大数据时代革新，对数据的存储、传输、共享、处理要求极为苛刻。而一切均依赖机房服务器等基础设施、通信信号等关键系统的稳定性、连续性、可靠性。作为基础设施及关键系统的运行电力保障系统——UPS电源，已经也深入各领域，发挥着无可替代的重要作用。

    本篇文章中，祥华电力科技为大家讲解UPS电源内部结构，初步认识UPS电源的运行原理。正确的认识UPS电源的原理，可以帮助我们在日常维护UPS电源的工作过程中，更有效地降低操作失误，延长UPS电源主机的使用寿命。

    从基本应用原理上讲，UPS电源是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。

    1）整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用；

    2）逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；

    3）蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。其主要功能是：1、市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。2、市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；

    4）静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。

   UPS电源是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供电的连续性。一般情况下，中小功率后备式UPS靠蓄电池维持供电的时间在10～30min左右。

    在电网电压工作正常时，给负载供电如图所示，而且，同时给储能电池充电;当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电(如上图虚线所示)。