UPS工作原理PPT课件
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UPS电源基础知识及原理PPT课件
动、频率波动及电压噪声等电网干 扰阻
挡在负载之前。 c. 电压变换/稳压作用。
第15页/共48页
影响UPS运行的几种市电问题
• 电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。 电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。
17影响ups运行的几种市电现象电压低市电停电谐波干扰频率波动高电压尖峰线路噪声电压波动瞬态尖峰电压浪涌18衡量ups的优劣对ups硬件系统的考察19ups原理基本分类双变换在线式online20后备式offline智能调压充电器dcacvin输出转换开关21后备式特点输出转换开关受切换电流能力和动作时间限制功率做不大22在线互动式lineinteractive输入开关智能调压acdcvin23在线互动式特点逆变器同时有充电功能节省ups后备附加充电器24双变换在线式onlinevinvout旁路开关acacdcdc25双变换在线式特点整机效率不高26ups的可靠性与可用性mtbf即为可靠性提高a增大mtbf减小mttrmtbfmttrmttr0a10027可靠性和可用性提高提高可靠性并机冗余技术提高可用性ups技术服务系统ts28电源系统实现冗余的几种方式单机inputoutputstaticbypassbypasspanel29电源系统实现冗余的几种方式隔离冗余方式串联并机主输出主机维修旁路静态旁路静态旁路维修旁路主输入旁输入主输入30隔离冗余方式串联并机隔离冗余热备份即串联冗余ups热备份即ups串联冗余有主机和从机之分
第6页/共48页
基本概念
整流：交流AC 逆变：交流AC
直流DC 直流DC
串联 并联
第7页/共48页
基础知识
视在功率S（单位：VA） 指负载从交流电源吸取电流有效 值与电源电压有效值的代数乘积。
挡在负载之前。 c. 电压变换/稳压作用。
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影响UPS运行的几种市电问题
• 电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。 电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。
17影响ups运行的几种市电现象电压低市电停电谐波干扰频率波动高电压尖峰线路噪声电压波动瞬态尖峰电压浪涌18衡量ups的优劣对ups硬件系统的考察19ups原理基本分类双变换在线式online20后备式offline智能调压充电器dcacvin输出转换开关21后备式特点输出转换开关受切换电流能力和动作时间限制功率做不大22在线互动式lineinteractive输入开关智能调压acdcvin23在线互动式特点逆变器同时有充电功能节省ups后备附加充电器24双变换在线式onlinevinvout旁路开关acacdcdc25双变换在线式特点整机效率不高26ups的可靠性与可用性mtbf即为可靠性提高a增大mtbf减小mttrmtbfmttrmttr0a10027可靠性和可用性提高提高可靠性并机冗余技术提高可用性ups技术服务系统ts28电源系统实现冗余的几种方式单机inputoutputstaticbypassbypasspanel29电源系统实现冗余的几种方式隔离冗余方式串联并机主输出主机维修旁路静态旁路静态旁路维修旁路主输入旁输入主输入30隔离冗余方式串联并机隔离冗余热备份即串联冗余ups热备份即ups串联冗余有主机和从机之分
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基本概念
整流：交流AC 逆变：交流AC
直流DC 直流DC
串联 并联
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基础知识
视在功率S（单位：VA） 指负载从交流电源吸取电流有效 值与电源电压有效值的代数乘积。
UPS培训基础知识ppt课件
障诊断和预测性维护。
绿色环保技术
采用环保材料、低损耗设计、能 量回收等技术，降低UPS对环境
的影响。
行业应用前景展望
数据中心领域
随着云计算、大数据等技术的快速发展，数据中心对UPS的需求将持续增长。
工业自动化领域
工业自动化程度的提高将带动UPS在工业领域的应用需求。
新能源领域
新能源发电系统的普及将推动UPS在新能源领域的应用拓展。
其他领域
UPS在轨道交通、航空航天、医疗等领域的应用也将逐步增加。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
进行调整。
维护保养内容主要包括清洁设备 表面和内部灰尘、检查接线端子 是否松动、检查风扇运转是否正
常等。
在进行维护保养时，应注意安全 操作规范，避免因操作不当造成 设备损坏或人员伤亡。
若遇到无法处理的故障或问题， 应及时联系UPS生产厂家或专业 维修机构进行处理。
CHAPTER 05
UPS故障诊断与处理技巧
分类
根据工作原理和结构不同， UPS可分为后备式、在线式和
在线互动式三种类型。
后备式UPS
结构简单、价格便宜，适用于 对供电质量要求不高的场合。
在线式UPS
结构复杂、性能完善、价格较 高，适用于对供电质量要求较
高的场合。
在线互动式UPS
结合了后备式和在线式的优点， 具有较快的响应速度和较高的
效率。
工作原理及电路结构
UPS培训基础知识ppt 课件
contents
目录
• UPS概述与基本原理 • UPS电源系统组成 • UPS性能指标与选型依据 • UPS安装、使用与维护保养 • UPS故障诊断与处理技巧 • UPS市场发展趋势及新技术应用
绿色环保技术
采用环保材料、低损耗设计、能 量回收等技术，降低UPS对环境
的影响。
行业应用前景展望
数据中心领域
随着云计算、大数据等技术的快速发展，数据中心对UPS的需求将持续增长。
工业自动化领域
工业自动化程度的提高将带动UPS在工业领域的应用需求。
新能源领域
新能源发电系统的普及将推动UPS在新能源领域的应用拓展。
其他领域
UPS在轨道交通、航空航天、医疗等领域的应用也将逐步增加。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
进行调整。
维护保养内容主要包括清洁设备 表面和内部灰尘、检查接线端子 是否松动、检查风扇运转是否正
常等。
在进行维护保养时，应注意安全 操作规范，避免因操作不当造成 设备损坏或人员伤亡。
若遇到无法处理的故障或问题， 应及时联系UPS生产厂家或专业 维修机构进行处理。
CHAPTER 05
UPS故障诊断与处理技巧
分类
根据工作原理和结构不同， UPS可分为后备式、在线式和
在线互动式三种类型。
后备式UPS
结构简单、价格便宜，适用于 对供电质量要求不高的场合。
在线式UPS
结构复杂、性能完善、价格较 高，适用于对供电质量要求较
高的场合。
在线互动式UPS
结合了后备式和在线式的优点， 具有较快的响应速度和较高的
效率。
工作原理及电路结构
UPS培训基础知识ppt 课件
contents
目录
• UPS概述与基本原理 • UPS电源系统组成 • UPS性能指标与选型依据 • UPS安装、使用与维护保养 • UPS故障诊断与处理技巧 • UPS市场发展趋势及新技术应用
UPS工作原理及简易结构图ppt课件
在线式UPS工作原理
当市电正常时，主路由功率因素校正电路产生 逆变器工作所需的±370V直流电压，再经逆变 器DC/AC变化输出，另一路变换为110V直流 对蓄电池充电；当市电失去时，蓄电池经 DC/DC变换为±400V直流经逆变器输出。
19
在线式UPS工作原理
20
在线式UPS工作原理
21
在线式UPS工作原理
22
在线式UPS工作原理
23
在线式UPS工作原理
24
串并联式UPS技术
基本特点：
输入功率因素高0.99-1，谐波电流分量小<5%，对 市电利用率高；
双向隔离干扰能力强，除了一般的高频滤波器外，还 有构成电流源的DELTA变换器；
输出功率大； 效率高； 故障率低； 电流峰值大，对冲击负载适应能力强； 但缺点是：输出电压精度一般不如传统双变换高。
基本功能：控制输出电压、给蓄电池充电
DELTA变换器，由IGBT构成四象限脉宽调制变换器， 其为可变电流源，调整电池电压控制输入功率。
基本功能：控制输入电流幅值和电流正弦波形、控制电 池充电、调整输入功率因素、补偿输入输出之间差值。
DELTA变压器，用于UPS输入输出之间隔离，电流 相位、波形和幅值均由其控制。
55
电力有源滤波技术
滞环比较控制，以指令电流与实际电流差值作为调 整信号，输入至具有滞环特性的比较电路中，输出 控制逆变器开关器件。
无差拍控制，全数字控制技术，利用前一时刻的指 令电流值与实际补偿电流值，根据空间矢量理论计 算出逆变器下一时刻开关模式。
56
31
串并联式UPS技术
DC电容器，对直流总线上的高频电流纹波提供 能量储存，并且抑制电池上的电压纹波。
当市电正常时，主路由功率因素校正电路产生 逆变器工作所需的±370V直流电压，再经逆变 器DC/AC变化输出，另一路变换为110V直流 对蓄电池充电；当市电失去时，蓄电池经 DC/DC变换为±400V直流经逆变器输出。
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在线式UPS工作原理
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在线式UPS工作原理
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在线式UPS工作原理
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在线式UPS工作原理
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在线式UPS工作原理
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串并联式UPS技术
基本特点：
输入功率因素高0.99-1，谐波电流分量小<5%，对 市电利用率高；
双向隔离干扰能力强，除了一般的高频滤波器外，还 有构成电流源的DELTA变换器；
输出功率大； 效率高； 故障率低； 电流峰值大，对冲击负载适应能力强； 但缺点是：输出电压精度一般不如传统双变换高。
基本功能：控制输出电压、给蓄电池充电
DELTA变换器，由IGBT构成四象限脉宽调制变换器， 其为可变电流源，调整电池电压控制输入功率。
基本功能：控制输入电流幅值和电流正弦波形、控制电 池充电、调整输入功率因素、补偿输入输出之间差值。
DELTA变压器，用于UPS输入输出之间隔离，电流 相位、波形和幅值均由其控制。
55
电力有源滤波技术
滞环比较控制，以指令电流与实际电流差值作为调 整信号，输入至具有滞环特性的比较电路中，输出 控制逆变器开关器件。
无差拍控制，全数字控制技术，利用前一时刻的指 令电流值与实际补偿电流值，根据空间矢量理论计 算出逆变器下一时刻开关模式。
56
31
串并联式UPS技术
DC电容器，对直流总线上的高频电流纹波提供 能量储存，并且抑制电池上的电压纹波。
UPS培训PPT课件
UPS培训PPT课件目录•UPS基础知识•UPS产品介绍•UPS安装与调试•UPS运行与维护•UPS在数据中心应用案例分析•UPS培训总结与展望01UPS基础知识PartUPS定义及工作原理定义UPS（Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。
工作原理市电正常时，UPS将市电整流成直流电，对电池充电，同时向负载提供交流电；市电异常时，UPS将电池的直流电通过逆变器转换为交流电，继续向负载供电。
UPS 分类与特点分类根据工作原理和结构，UPS可分为后备式、在线式和在线互动式三种类型。
在线互动式UPS具有后备式和在线式的优点，同时价格适中。
后备式UPS结构简单、价格便宜，但切换时间较长，输出电压波动大。
在线式UPS输出稳定、切换时间短，但价格较高。
应用场景与市场需求应用场景数据中心、通信系统、工业自动化、医疗设备、金融系统、交通系统等。
市场需求随着信息化和数字化的加速发展，UPS市场需求不断增长。
未来，高效能、高可靠性、绿色环保的UPS产品将成为市场主流。
同时，随着5G、物联网等新技术的广泛应用，UPS 的应用场景将进一步拓展。
02UPS产品介绍Part高效能高功率密度，高效率高可靠性热插拔技术，N+1冗余•易于管理：智能网络化管理，远程监控稳定性好采用先进的控制技术，输出稳定高适应性宽输入电压范围，适应恶劣电网环境•智能化：LCD显示，可编程接口性价比高优质性能与适中价格的完美结合强大保护功能过载、短路、过压等保护功能齐全操作简便人性化设计，易于操作和维护技术参数与性能指标解读输入电压范围UPS可接受的市电电压输入范围效率UPS将市电转换为有用功的百分比，高效率意味着更低的运行成本输出电压范围UPS输出的电压范围，应稳定且符合设备要求功率因数反映UPS带载能力的重要参数，数值越高越好频率范围UPS输出的频率范围，应与市电频率一致选型原则及建议根据负载类型选择不同负载类型对UPS的需求不同，如计算机负载、工业负载等考虑可扩展性和可维护性选择具有良好可扩展性和可维护性的UPS，以便未来升级和维护根据后备时间选择根据业务需求确定所需的后备时间，从而选择合适的电池容量和配置根据场地环境选择考虑放置UPS的场所环境，如温度、湿度、灰尘等因素03UPS安装与调试Part142 3安装前准备工作及注意事项确认UPS型号、规格及配件是否齐全检查安装场地是否符合UPS安装要求准备安装工具及测试仪器了解UPS工作原理及操作流程确定UPS安装位置及固定方式连接输入、输出电缆及接地线安装电池组及连接线接通电源，检查UPS工作状态01020304安装步骤详解010204调试过程及验收标准检查UPS输入输出电压、电流是否正常测试UPS带载能力及转换时间检查UPS告警功能是否正常确认UPS符合设计要求及使用标准0304UPS运行与维护Part正常运行状态监测方法观察法通过直接观察UPS面板指示灯、显示屏等信息，判断UPS是否处于正常运行状态。
《UPS基础知识》PPT课件
市电—电池转换时,输出电压没有切换时间 当负载过载或逆变器故障时,市电转旁路维 持向负载供电
扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
《不间断电源UPS》课件
《不间断电源ups》ppt课件
目录
• UPS的概述 • UPS的工作原理 • UPS的应用场景 • UPS的选购与使用 • UPS的常见问题及解决方案 • UPS的发展趋势与未来展望
01
UPS的概述
UPS的定义和作用
总结词
UPS是不间断电源的简称，它是一种能够提供持续稳定电源 的设备，主要用于保护电器设备免受电压波动、瞬时断电等 突发状况的影响。
转换效率
UPS在正常工作时，将 市电转换为直流电的效
率。
逆变效率
UPS在将直流电转换为 交流电供给负载设备的
效率。
旁路效率
UPS在切换到旁路电源 时的效率。
负载效率
UPS在满载时的效率。
03
UPS的应用场景
家庭及办公场所应用
家庭及办公场所的电器设备
UPS为家庭和办公场所的电器设备提供稳定、可靠的电源，确保 电脑、打印机、传真机等设备在电力故障时能够正常运行。
05
UPS的常见问题及解决 方案
UPS电池故障及解决方案
总结词
电池故障是UPS最常见的故障之一，可能导致UPS无法正常供电。
详细描述
当UPS电池故障时，通常会出现电源指示灯熄灭、UPS无法启动或输出电压不稳定等现象。解决方案 包括检查电池连接是否牢固、电池是否损坏或老化，并及时更换电池。同时，保持UPS工作环境清洁 和适宜的温度也有助于延长电池寿命。
在工业和生产环境中，UPS能够为生产线上的设 备提供稳定的电力供应，确保生产流程的连续性 和稳定性。
控制设备安全
在一些工业设备中，UPS可以起到控制设备安全 的作用，防止因突然断电导致设备损坏或事故发 生。
提高生产效率
稳定的电力供应能够提高生产设备的运行效率， 减少因电力故障导致的生产中断和损失。
目录
• UPS的概述 • UPS的工作原理 • UPS的应用场景 • UPS的选购与使用 • UPS的常见问题及解决方案 • UPS的发展趋势与未来展望
01
UPS的概述
UPS的定义和作用
总结词
UPS是不间断电源的简称，它是一种能够提供持续稳定电源 的设备，主要用于保护电器设备免受电压波动、瞬时断电等 突发状况的影响。
转换效率
UPS在正常工作时，将 市电转换为直流电的效
率。
逆变效率
UPS在将直流电转换为 交流电供给负载设备的
效率。
旁路效率
UPS在切换到旁路电源 时的效率。
负载效率
UPS在满载时的效率。
03
UPS的应用场景
家庭及办公场所应用
家庭及办公场所的电器设备
UPS为家庭和办公场所的电器设备提供稳定、可靠的电源，确保 电脑、打印机、传真机等设备在电力故障时能够正常运行。
05
UPS的常见问题及解决 方案
UPS电池故障及解决方案
总结词
电池故障是UPS最常见的故障之一，可能导致UPS无法正常供电。
详细描述
当UPS电池故障时，通常会出现电源指示灯熄灭、UPS无法启动或输出电压不稳定等现象。解决方案 包括检查电池连接是否牢固、电池是否损坏或老化，并及时更换电池。同时，保持UPS工作环境清洁 和适宜的温度也有助于延长电池寿命。
在工业和生产环境中，UPS能够为生产线上的设 备提供稳定的电力供应，确保生产流程的连续性 和稳定性。
控制设备安全
在一些工业设备中，UPS可以起到控制设备安全 的作用，防止因突然断电导致设备损坏或事故发 生。
提高生产效率
稳定的电力供应能够提高生产设备的运行效率， 减少因电力故障导致的生产中断和损失。
《不间断电源UPS》PPT课件
精选ppt
21
高电压小电流电源、高电压大电流 电源、400Hz输入的AC/DC电源等，
开关电源的价位一般在2-8元/瓦特殊小功精率选和p大pt功率电源价格稍高，可达11-13元/瓦
22
精选ppt
23
世界上最大的快递 承运商与包裹递送 公司，同时也是运 输、物流、资本与 电子商务服务的领 导性的提供者；
是将固定的直流电压变换成可变 的直流电压，也称为直流斩波； 功率从几瓦－几千瓦均有产品， 用于不同场合；此类产品的规格 型号繁多.
精选ppt
19
是由一次电源或直流电池组提供一 个直流输入电压，经DC/DC变换以后 在输出端获一个或几个直流电压。
它一般以直流48V或24V供电，并用
后将备DC电的池供作电D电C供压电变的换备成份电，路的工作
在充电电池材料方面，美国研制 了锰的一种碘化物，用它可以制造 出便宜、小巧、放电时间长，多次 充电后仍保持性能良好的环保型充 电电池；
精选ppt
15
由两个极板组成，一个是用镍做， 另一个是镉做的，这两种金属在电 池中发生可逆反应， 因此电池可以重新充电，它的最大 特点是结实、通话时间长；
它的电量储备比镍镉电池多30％ 到50％以上，移动电话的通话时间 也因此而延长了30％；
精选， 经滤波后供给负载，或供给逆变器； 2.给蓄电池提供充电电压；
由若干个电池串联而成，其容量 大小决定了其维持放电的时间。
精选ppt
6
是用两个可控硅反向并联组成的 一种交流开关，其闭合和断开由 逻辑控制器控制。
精选ppt
7
可控硅在自动控制，机电领域，工 业电气及家电等方面有广泛应用。 平时它保持在非道通状态，直到由 一个较小的控制信号对其触发或称 “点火”使其道通， 要使其截止可在其阳极与阴极间加 上反向电压或将流过可控硅二极管 的电流减少到某一个值以下 ；
UPS工作原理及操作ppt课件
1.1 UPS的分类 对UPS的常见分类如下： 按输出波形分为：方波（准正弦波）、阶
梯波和正弦波。 按输出电压的相数可分为：单相和三相。 按输入输出的方式可分为：单进单出、三
进单出、三进三出。 按不停电供电方式可分为：后备式、在线
式和在线互动式。
3
第二节 常用UPS结构形式及特点
当前市场上普遍应用的主流产品是静止变换型UPS， 包括后备式，在线互动式和在线式。这里仅就这两种 电路形式的UPS的电路结构、功能部件和性能特点进 行扼要说明和比较。
12
第二节 常用UPS结构形式及特点
（2）性能特点 ① 不管有无市电，负载的全部功率都由DC / AC 逆变器提供；保
证高质量的电源输出。市电掉电时，输出电压不受任何影响，没 有转换时间，具备典型的在线式UPS 功能。 ② 由于负载功率100 ％都由逆变器负担，因而UPS的输出能力不 理想，对负载提出限制条件，如负载电流峰值因数、过载能力和 输出功率因数等。 ③ 输入可控整流器使UPS 输入功率因数低，一般为0.7-0.8 ，无功 损耗大，输入电流谐波成分大于等于30%，对电网产生极大的污 染。当然，若使用高频整流技术（功率因数校正技术），可把输 入功率因数提高到接近1 ，输入谐波电流也将降到5 ％以下；若 在三相UPS 中用12 脉冲整流只能将输入功率因数做到0.95，电流 谐波成分降至10 ％左右，且成本高。 ④ 市电正常时，串联的两个变换器都承担100 ％的负载功率，所 以UPS 整机效率低。
不间断UPS电源
交流不间断电源设备有逆变器和UPS两种，小 容量设备可采用逆变器或UPS，大容量设备一般 都采用 UPS。 UPS是英文 Uninterruptible Power System的缩写，即不间断电源系统，但人们一般 习惯将其简称为UPS电源。UPS电源不仅能提供 不间断的交流电源，还具备对交流市电电源进行 净化的功能。UPS电源广泛应用于计算机机房、 数据（网管）中心等场所。在电信网络中，UPS 电源设备主要用于为数据网络设备、智能网设备、 支撑系统、增值业务系统、网管系统等供电。
梯波和正弦波。 按输出电压的相数可分为：单相和三相。 按输入输出的方式可分为：单进单出、三
进单出、三进三出。 按不停电供电方式可分为：后备式、在线
式和在线互动式。
3
第二节 常用UPS结构形式及特点
当前市场上普遍应用的主流产品是静止变换型UPS， 包括后备式，在线互动式和在线式。这里仅就这两种 电路形式的UPS的电路结构、功能部件和性能特点进 行扼要说明和比较。
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第二节 常用UPS结构形式及特点
（2）性能特点 ① 不管有无市电，负载的全部功率都由DC / AC 逆变器提供；保
证高质量的电源输出。市电掉电时，输出电压不受任何影响，没 有转换时间，具备典型的在线式UPS 功能。 ② 由于负载功率100 ％都由逆变器负担，因而UPS的输出能力不 理想，对负载提出限制条件，如负载电流峰值因数、过载能力和 输出功率因数等。 ③ 输入可控整流器使UPS 输入功率因数低，一般为0.7-0.8 ，无功 损耗大，输入电流谐波成分大于等于30%，对电网产生极大的污 染。当然，若使用高频整流技术（功率因数校正技术），可把输 入功率因数提高到接近1 ，输入谐波电流也将降到5 ％以下；若 在三相UPS 中用12 脉冲整流只能将输入功率因数做到0.95，电流 谐波成分降至10 ％左右，且成本高。 ④ 市电正常时，串联的两个变换器都承担100 ％的负载功率，所 以UPS 整机效率低。
不间断UPS电源
交流不间断电源设备有逆变器和UPS两种，小 容量设备可采用逆变器或UPS，大容量设备一般 都采用 UPS。 UPS是英文 Uninterruptible Power System的缩写，即不间断电源系统，但人们一般 习惯将其简称为UPS电源。UPS电源不仅能提供 不间断的交流电源，还具备对交流市电电源进行 净化的功能。UPS电源广泛应用于计算机机房、 数据（网管）中心等场所。在电信网络中，UPS 电源设备主要用于为数据网络设备、智能网设备、 支撑系统、增值业务系统、网管系统等供电。
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载不会发生电源瞬时中断。
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5、Delta变换型UPS
特点：成功地将串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术相结合 ，共
有四条供电通道向用户的负载供电 。
15
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1.4 主要性能和技术指标
❖ 输入特性 ❖ 输出特性 ❖ 保护性能
16
.
输入特性
1、输入电压范围 指保证UPS不转入电池逆变供电的市电电压范围。在此电 压范围内，逆变器（负载）电流由市电提供，而不是电池 提供。输入电压范围越宽，UPS电池放电的可能性减小， 这有益于电池使用寿命的延长。目前UPS输入电压范围一 般为（－15％～＋10％）Ue之间。
中型（10KVA~100KVA）和大型（＞100KVA）。 ❖ 按电路结构形式分：有后备式、在线互动式、三端口式
（单变换式）、在线式等。 ❖ 按输出波形的不同分：可分为方波和正弦波二种。
9
.
1.3 UPS方框图
❖ 现在的UPS电源工业，可向用户提供如下几种类型的UPS电 源品种 ： 1、后备式UPS 2、在线互动式UPS 3、三端式UPS 4、双变换在线式UPS 5、Delta变换型UPS
18
.
输入特性
5、输入频率范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的
频率范围。UPS输出电压对输入电压的跟踪主要是为了保 证UPS在必须时能够顺利地进行旁路切换，避免由于输入 输出电压相差过大引起逆变器模块电源和交流旁路电源间 出现很大的环流而损害。 6、频率跟踪速率
指UPS在一秒钟内能够完成的输出频率变化范围。频率 跟踪速度可以表征UPS对输入频率变化的适应能力，特别 是在柴油发电机供电的时候，由于柴油发电机的频率稳定 度不是很好，如果UPS的频率跟踪速率过低，UPS就会出现 频率不同步告警，控制电路就会禁止UPS进行旁路切换。
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1、后备式UPS
特点：结构简单、价格便宜、噪声低，但绝大部分时间， 负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源。
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2、在线互动式UPS
特点：市电供电正常时，负载得到的是一路稳压精度很差的市电电源；
市电不正常时，逆变器/充电器模块将从原来的充电工作方式转入逆变 工作方式。这时由蓄电池提供直流能量，经逆变、正弦波脉宽调制向 负载送出稳定的正弦波交变电源。
❖本章难点 UPS逆变工作原理及主要电路技术
3
.
教学目的和要求
❖掌握UPS分类、各种UPS方框图，理解UPS 主要性能和技术指标。
❖掌握UPS电源供电系统的配置形式。 ❖理解UPS操作和UPS日常维护。 ❖了解UPS的发展历史及趋势。
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UPS的内容提要
1
UPS组成
2
UPS逆变工作原理及主要技术
电压波形下陷：但电源电压低于80-85%额定值且持续一个或多个周波称为电压波 形下陷，通常是由大功率用电设备的启很冲击造成。
高压尖脉冲：由闪电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因造成，高压脉冲峰 值电压可高达6000V，持续时间一般为0.5～5个周波。
瞬态高压：通常由雷电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因引起，电压峰值 高达20000V，持续时间为0.5～5个周波
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3、三端式UPS
特点：为双磁分路结构，每个初级绕组和次级绕组都有一个磁分路，并接
电容可与每一个磁路组成LC谐振回路，当达到谐振点时，构成饱和电感， 使次级工作于饱和区，若初级输入电压变化时，次级输出电压恒定不变， 实现了稳压的目的。
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4、双变换在线式UPS
特点：克服了市电质量差对其性能的影响，市电中断时，负
2、频率输入范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的 频 率 范 围 。 UPS 的 输 入 频 率 范 围 一 般 为 5 0 ± 5 % Hz， YD/T1095-2000规定UPS的输入频率范围为50±4%Hz。
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输入特性
3、输入功率因数 输入功率因数高低是衡量是否对电网存在污染的一个重
❖ UPS在市电供电时，系统输出无干扰工频交流电。当市电 掉电时，UPS系统由蓄电池通过逆变供电，输出工频交流 电。
❖ UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件组成， 除此还有间接向负载提供市7.电1 （备用电源）的旁路装置。
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1.2 UPS分类
❖ 按输入输出相数分：单进单出、三进单出和三进三出UPS。 ❖ 按功率等级分：微型（＜3KVA）、小型（3KVA~10KVA）、
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.
主要内容
❖ UPS发展概述 ❖ UPS分类、各种UPS方框图以及主要性能和技
术指标 ❖ UPS逆变工作原理及主要电路技术 ❖ UPS操作 ❖ UPS电源供电系统的配置形式 ❖ UPS日常维护
2
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重点、难点
❖本章重点 UPS分类、各种UPS方框图以及主要性 能和技术指标 UPS电源供电系统的配置形式
3
UPS操作
4
UPS电源供电系统的配置形式
5
UPS日常维护
6
讨论题
5
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目前市电存在的一些问题
市电中断：市电中断通常是指市电输出零电压，并持续两个周期以上。市电中断 的原因主要有配电空气开关跳闸、供电回路短路、电源设备故障等等。
电压浪涌：电压高于110%额定值且持续一个或多个周波称为电压浪涌。大功率用 电设备的退出或者电网受雷击干扰均可能造成电压浪涌。
谐波干扰：由整流设备、电动机、继电器、通信设备、电焊机等产生的RFIEMI。
频率漂移：频率漂移是指电源的频率不能稳定在额定值，而是在额定值附近波动。 企业备用发电机组和小型水电站输出的交流电源经常会出现频率漂移的现象。
持续高低压：电网持续高压或者是持续低压主要是由于电网变压器或者是电力线 路容量有限，且电网变压器性能不佳，电网负荷过大或者是电网负荷过小的 原因造成。
要电性能指标。输入功率因数低时，不仅在吸取有功功率 的同时，还要吸收无功功率，其结果增大了系统配电容量， 影响系统供电质量。 4、输入电流谐波
因为可控硅的关断和开通， UPS的输入电流中含有丰富 的谐波成分，它形成输入的无功功率，是造成UPS输入功 率因数低的一个重要因素。因此在电路设计时，有的UPS 加入了PFC电路。
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1. UPS发展概述
❖ UPS的发展经历了初期的旋转型、60年代可控硅静止型、 80年代巨型功率晶体管（UR）静止型，到了90年代绝缘栅 双极晶体管（IGBT）制成的UPS， 经成为通信电源日常维护的一个重点。
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1.1 UPS组成
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5、Delta变换型UPS
特点：成功地将串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术相结合 ，共
有四条供电通道向用户的负载供电 。
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1.4 主要性能和技术指标
❖ 输入特性 ❖ 输出特性 ❖ 保护性能
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输入特性
1、输入电压范围 指保证UPS不转入电池逆变供电的市电电压范围。在此电 压范围内，逆变器（负载）电流由市电提供，而不是电池 提供。输入电压范围越宽，UPS电池放电的可能性减小， 这有益于电池使用寿命的延长。目前UPS输入电压范围一 般为（－15％～＋10％）Ue之间。
中型（10KVA~100KVA）和大型（＞100KVA）。 ❖ 按电路结构形式分：有后备式、在线互动式、三端口式
（单变换式）、在线式等。 ❖ 按输出波形的不同分：可分为方波和正弦波二种。
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1.3 UPS方框图
❖ 现在的UPS电源工业，可向用户提供如下几种类型的UPS电 源品种 ： 1、后备式UPS 2、在线互动式UPS 3、三端式UPS 4、双变换在线式UPS 5、Delta变换型UPS
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输入特性
5、输入频率范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的
频率范围。UPS输出电压对输入电压的跟踪主要是为了保 证UPS在必须时能够顺利地进行旁路切换，避免由于输入 输出电压相差过大引起逆变器模块电源和交流旁路电源间 出现很大的环流而损害。 6、频率跟踪速率
指UPS在一秒钟内能够完成的输出频率变化范围。频率 跟踪速度可以表征UPS对输入频率变化的适应能力，特别 是在柴油发电机供电的时候，由于柴油发电机的频率稳定 度不是很好，如果UPS的频率跟踪速率过低，UPS就会出现 频率不同步告警，控制电路就会禁止UPS进行旁路切换。
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1、后备式UPS
特点：结构简单、价格便宜、噪声低，但绝大部分时间， 负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源。
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2、在线互动式UPS
特点：市电供电正常时，负载得到的是一路稳压精度很差的市电电源；
市电不正常时，逆变器/充电器模块将从原来的充电工作方式转入逆变 工作方式。这时由蓄电池提供直流能量，经逆变、正弦波脉宽调制向 负载送出稳定的正弦波交变电源。
❖本章难点 UPS逆变工作原理及主要电路技术
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教学目的和要求
❖掌握UPS分类、各种UPS方框图，理解UPS 主要性能和技术指标。
❖掌握UPS电源供电系统的配置形式。 ❖理解UPS操作和UPS日常维护。 ❖了解UPS的发展历史及趋势。
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UPS的内容提要
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UPS组成
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UPS逆变工作原理及主要技术
电压波形下陷：但电源电压低于80-85%额定值且持续一个或多个周波称为电压波 形下陷，通常是由大功率用电设备的启很冲击造成。
高压尖脉冲：由闪电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因造成，高压脉冲峰 值电压可高达6000V，持续时间一般为0.5～5个周波。
瞬态高压：通常由雷电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因引起，电压峰值 高达20000V，持续时间为0.5～5个周波
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3、三端式UPS
特点：为双磁分路结构，每个初级绕组和次级绕组都有一个磁分路，并接
电容可与每一个磁路组成LC谐振回路，当达到谐振点时，构成饱和电感， 使次级工作于饱和区，若初级输入电压变化时，次级输出电压恒定不变， 实现了稳压的目的。
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4、双变换在线式UPS
特点：克服了市电质量差对其性能的影响，市电中断时，负
2、频率输入范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的 频 率 范 围 。 UPS 的 输 入 频 率 范 围 一 般 为 5 0 ± 5 % Hz， YD/T1095-2000规定UPS的输入频率范围为50±4%Hz。
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输入特性
3、输入功率因数 输入功率因数高低是衡量是否对电网存在污染的一个重
❖ UPS在市电供电时，系统输出无干扰工频交流电。当市电 掉电时，UPS系统由蓄电池通过逆变供电，输出工频交流 电。
❖ UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件组成， 除此还有间接向负载提供市7.电1 （备用电源）的旁路装置。
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1.2 UPS分类
❖ 按输入输出相数分：单进单出、三进单出和三进三出UPS。 ❖ 按功率等级分：微型（＜3KVA）、小型（3KVA~10KVA）、
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主要内容
❖ UPS发展概述 ❖ UPS分类、各种UPS方框图以及主要性能和技
术指标 ❖ UPS逆变工作原理及主要电路技术 ❖ UPS操作 ❖ UPS电源供电系统的配置形式 ❖ UPS日常维护
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重点、难点
❖本章重点 UPS分类、各种UPS方框图以及主要性 能和技术指标 UPS电源供电系统的配置形式
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UPS操作
4
UPS电源供电系统的配置形式
5
UPS日常维护
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目前市电存在的一些问题
市电中断：市电中断通常是指市电输出零电压，并持续两个周期以上。市电中断 的原因主要有配电空气开关跳闸、供电回路短路、电源设备故障等等。
电压浪涌：电压高于110%额定值且持续一个或多个周波称为电压浪涌。大功率用 电设备的退出或者电网受雷击干扰均可能造成电压浪涌。
谐波干扰：由整流设备、电动机、继电器、通信设备、电焊机等产生的RFIEMI。
频率漂移：频率漂移是指电源的频率不能稳定在额定值，而是在额定值附近波动。 企业备用发电机组和小型水电站输出的交流电源经常会出现频率漂移的现象。
持续高低压：电网持续高压或者是持续低压主要是由于电网变压器或者是电力线 路容量有限，且电网变压器性能不佳，电网负荷过大或者是电网负荷过小的 原因造成。
要电性能指标。输入功率因数低时，不仅在吸取有功功率 的同时，还要吸收无功功率，其结果增大了系统配电容量， 影响系统供电质量。 4、输入电流谐波
因为可控硅的关断和开通， UPS的输入电流中含有丰富 的谐波成分，它形成输入的无功功率，是造成UPS输入功 率因数低的一个重要因素。因此在电路设计时，有的UPS 加入了PFC电路。
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1. UPS发展概述
❖ UPS的发展经历了初期的旋转型、60年代可控硅静止型、 80年代巨型功率晶体管（UR）静止型，到了90年代绝缘栅 双极晶体管（IGBT）制成的UPS， 经成为通信电源日常维护的一个重点。
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1.1 UPS组成