UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設備。主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應。

　　本篇文章中，小編將為大家講解UPS電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)，初步認識UPS電源的運行原理。正確的認識UPS電源的原理，可以幫助我們在日常維護UPS電源的工作過程中，更有效地降低操作失誤，延長UPS電源主機的使用壽命。

　 ? ?從基本應用原理上講，UPS電源是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護設備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關等幾部分組成。

　ups電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　1）整流器：整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電（DC），經(jīng)濾波后供給負載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用；

　　2）逆變器：通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成；

　　3）蓄電池：蓄電池是UPS用來作為儲存電能的裝置，它由若干個電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時間。其主要功能是：1、市電正常時，將電能轉(zhuǎn)換成化學能儲存在電池內(nèi)部。2、市電故障時，將化學能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負載；

　　4）靜態(tài)開關：靜態(tài)開關又稱靜止開關，它是一種無觸點開關，是用兩個可控硅（SCR）反向并聯(lián)組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機型兩種。轉(zhuǎn)換型開關主要用于兩路電源供電的系統(tǒng)，其作用是實現(xiàn)從一路到另一路的自動切換；并機型開關主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺逆變器。

　　UPS電源是由一套交流+直流充電+交直流逆變裝置構(gòu)成。UPS中的蓄電池在市電正常供電時處于充電狀態(tài)。一旦市電中斷，蓄電池立即將儲存的直流電輸出給逆變器逆變成交流電供給計算機設備，保持對計算機設備供電的連續(xù)性。一般情況下，中小功率后備式UPS靠蓄電池維持供電的時間在10～30min左右。

　　在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負載供電如圖所示，而且，同時給儲能電池充電;當突發(fā)停電時，UPS電源開始工作，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，負載嚴重過載時，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電（如上圖虛線所示）。

　　UPS電源工作過程

　　當市電正常為380/220VAC時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220V或380V交流電壓，同時市電經(jīng)整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時，不間斷電源發(fā)出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能，當發(fā)生超載（150%負載）時，跳到旁路狀態(tài)，并在負載正常時自動返回。當發(fā)生嚴重超載（超過200%額定負載）時，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時前面輸入空氣開關也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關，重新開機即開始恢復工作。

　　UPS電源優(yōu)點

　　不間斷電源的主要優(yōu)點，在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時，UPS把交流電整流成直流電，然后再把直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電，給后級負載使用［2］ 。一旦市電交流輸入異常，比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了，那么UPS會啟用備用能源-蓄電池，UPS的整流電路會關斷，相應的，會把蓄電池的直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電，繼續(xù)給后級負載使用。這就是UPS不間斷供電能力的由來。圖1是典型的UPS框圖。

　　UPS當然，UPS的不間斷供電時間不是無限的，這個時間受制于蓄電池自身儲存能量的大小［2］ 。如果發(fā)生交流停電，那么在UPS的蓄電池供電的寶貴時間內(nèi)，您需要做的就是趕緊恢復交流電，比如啟用備用交流電回路、啟用油機發(fā)電，實在不行，就只能緊急存盤，保存勞動成果，等待交流電恢復正常后再繼續(xù)。