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在線式UPS

鎖定
在線式UPS是指不管電網電壓是否正常,負載所用的交流電壓都要經過逆變電路,逆變器一直處於工作狀態。所以當停電時,UPS能馬上將其存儲的電能通過逆變器轉化為交流電對負載進行供電,從而達到了輸出電壓零中斷的切換目標 [1] 
中文名
在線式UPS
外文名
On-lineUninterrupted Power Supply
目    標
輸出電壓零中斷
適用於
電源有嚴格要求的場合

在線式UPS簡介

在線式是指不管電網電壓是否正常,負載所用的交流電壓都要經過逆變電路,即逆變電路始終處於工作狀態,在線式UPS一般為雙變換結構。所謂雙變換是指UPS正常工作時,電能經過了AC/DC、DC/AC兩次變換後再供給負載 [1] 
這種UPS不間斷電源一直使其逆變器處於工作狀態,它首先通過電路將外部交流電轉變為直流電,再通過高質量的逆變器將直流電轉換為高質量的正弦波交流電輸出給計算機。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩壓及防止電波干擾,同時對蓄電池充電管理;在停電時則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由於逆變器一直在工作,因此不存在切換時間問題,適用於對電源有嚴格要求的場合 [2] 

在線式UPS工作原理

在線式ups電子結構圖 在線式ups電子結構圖
當在線式UPS在電網供電正常時,電網輸入的電壓一路經過噪聲濾波器去除電網中的高頻干擾,以得到純淨的交流電,進入整流器進行整流和濾波,並將交流電轉換為平滑直流電,然後分為兩路,一路進入充電器對蓄電池充電,另一路供給逆變器,而逆變器又將直流電轉換成220V,50Hz的交流電供負載使用。
當發生市電中斷時,交流電的輸入已被切斷,整流器不再工作,此時蓄電池放電把能量輸送到逆變器,再由逆變器把直流電變成交流電,供負載使用。因此,對負載來説,儘管市電已不復存在,但此時負載並未因市電中斷而停運,仍可以正常運行 [1] 

在線式UPS在線式ups特點

在線式正弦波輸出UPS的主要具有以下特點:
(1)由於在線式UPS無論是在市電正常時,還是在市電中斷由機內蓄電池向逆變器供電期間,它對負載的供電均是由UPS的逆變器提供。正因為如此,從根本上消除了來自市電電網的任何電壓波動和干擾對負載工作的影響,真正實現了對負載的無干擾穩壓供電。這顯然不是任何一種抗干擾交流穩壓電源所能解決的。當市電電壓變化範圍為180~250V時,它的輸出電壓穩定範圍可達220V±3%,正弦波的工作頻率穩定範圍在50Hz±1%。
(2)在線式UPS輸出正弦波的波形失真係數最小,一般小於3%。
(3)市電中斷時在線式UPS能真正實現對負載的不間斷供電。只要機內蓄電池能向UPS逆變器提供能量,無論市電是否中斷,在線式UPS都是由逆變器向負載供電。因此,從市電供電到市電中斷的過程中,在線式UPS內部並沒有產生任何轉換動作,其對負載供電的轉換時間為零。
(4)在線式UPS同後備式UPS相比,具有優良的輸出電壓瞬變特性。一般在l00%負載加載或100%負載減載時,它的輸出電壓變化範圍為1%左右,這種變化的持續時間一般為1~3周波。
(5)在線式UPS一般採用20kHz以上的PWM技術,其噪聲較小,約為50dB。
(6)在線式UPS的控制電路中,採用輸入變壓器、輸出變壓器及光電耦合器件等將“強電”驅動部分與“弱電”控制線路部分從電的角度隔離開來,因而電路的可靠性得到了極大的提高。這種UPS的故障率一般都很低 [3] 

在線式UPS工作方式

在市電正常時,市電經由突波吸收濾波電路→交流電轉換直流電電路→直流電轉換交流電電路→並轉換交流電輸出供應負載,並同時對電池充電;一旦微處理器控制電路偵測到市電中斷,則立即由電池放電→直流電轉換交流電電路→並轉換交流電輸出供應負載使用。如果,微處理器控制電路偵測到UPS故障,此時UPS會藉由繼電器(RELAY)跳至旁路(BYPASS),由市電供應負載電力,併發出聲響警告使用者。

在線式UPS優點

又名ON LINE UPS,大部分UPS都具有較強的軟件功能,可以方便地上網,進行UPS的遠程控制和智能化管理。
真正的在線式是: 浮充的同時逆變,就是説一邊是充電電路、一邊是逆變器,中間是電池,根本不須微處理器電路偵測和切換,0切換時間。歐易美在線式UPS系列除了具備傳統在線式功能外,更為要求極高可靠度的用户着想,多重設計保護功能的設計使故障率大為降低,有效提高使用電源的安全性與可靠性,為用户最重要的設備提供安全無憂的電力保障。

在線式UPS性能

在線式UPS·正弦波輸出

無論在市電模式或電池模式,均可輸出低失真度的正弦波電源,為用户的負載設備供最佳的電源保障。

在線式UPS·零轉換時間

當市電停電或覆電時,UPS在市電模式與電池模式之間的切換是完全沒有轉換時間的,有效保證了負載運行的可靠性。

在線式UPS·輸入零火線偵測功能

為了避免UPS市電輸入零火線反接,機器具備零火線反接偵測功能。

在線式UPS·旁路輸出人性化

為了避免用户讓UPS工作於BYPASS MODE不開機使用,造成市電中斷,UPS與設備均異常關機。ups輸入正常市電,默認無旁路輸出。必須開機,才會有正常逆變輸出。

在線式UPS·輸入功因修正

UPS具備輸入功因修正功能,在滿載情況下,輸入功因可以達到0.99以上,使用户的電網環境不會受到污染。

在線式UPS·直流啓動

在市電停電狀態下,若需要使用UPS啓動計算機或其它負載設備,UPS可以直接以電池進行直流開機,使UPS的使用更加方便、可靠。

在線式UPS·旁路保護

旁路供電功能使UPS的應急處理能力大大加強,同時在用户的負載設備對電源具有特殊要求時,如電壓不能過高,UPS提供旁路供電電壓過高保護,使用户的負載設備免於高壓危險。

在線式UPS·自動啓動功能

當市電異常,進入電池模式供電直到截止,UPS將關機,當市電恢復正常時,歐易美UPS會自動啓動開機,正常供電,無需用户一一開機。

在線式UPS·長效型供電設計

UPS全面提供長效機供用户選擇。配置合適的電池組,可以滿足使用户放電使用時間要求在不同電網環境的情況下。

在線式UPS·長效機強大充電能力

UPS長效機除了放電時間延長,電池回充能力也很強。

在線式UPS·自我檢查功能

UPS具有故障自診斷,自保護功能,配合監控軟件,按定期或不定期方式進行。

在線式UPS·強力抗干擾

針對電磁干擾與射頻干擾,H系列UPS依循國際標準EN50091-2和IEC61000-4系列標準設計,有效提高了UPS使用的安全性與可靠性。

在線式UPS·可搭配發電機使用

寬廣的輸入電壓與頻率範圍,可以與主要品牌發電機搭配使用,使用時間更加延長,同時有效去除了發電機所產生的不良的電力,為負載提供純淨、安全、穩定的電源。

在線式UPS·監控軟件

為了使用户對UPS的管理更加便捷、有效,在網站上可免費下載對應的網絡版監控軟件,實現智能化管理。

在線式UPS·原廠蓄電池

UPS的標準機搭配高品質的原廠蓄電池,以良好的電池質量,保證UPS使用安全性與可靠性。長效機的電池選配,可依用户的需求自定。

在線式UPS·高可靠性

純在線雙變化設計,隔離、濾除電網各種諧波和故障,同時集短路、過載、過熱、輸出欠壓等技術使在系統運行更可靠,更安全。

在線式UPS·自動開機

市電中斷,UPS在電池模式下放電至關機;當市電恢復時,UPS可自動開機,方便無人值守情況下的電源管理。

在線式UPS故障分析與維修

1、有市電時UPS輸出正常,而無市電時蜂鳴器長鳴,無輸出。
故障分析:從現象判斷為蓄電池和逆器部分故障,可按以下程序檢查:
——檢查蓄電池電壓,看蓄電池是否充電不足,若蓄電池充電不足,則要檢查是蓄電池本身的故障還是充 電電路故障。
——若蓄電池工作電壓正常,檢查逆變器驅動電路工作是否正常,若驅動電路輸出正常,説明逆變器損壞。
——若逆變器驅動電路工作不正常,則檢查波形產生電路有無PWM控制信號輸出,若有控制信號輸出,説明故障在逆變器驅動電路。
——若波形產生電路無PWM控制信號輸出,則檢查其輸出是否因保護電路工作而封鎖,若有則查明保護原因;
——若保護電路沒有工作且工作電壓正常,而波形產生電路無PWM波形輸出則説明波形產生電路損壞。
上述排故順序也可倒過來進行,有時能更快發現故障。
2、蓄電池電壓偏低,但開機充電十多小時,蓄電池電壓仍充不上去。
故障分析:從現象判斷為蓄電池或充電電路故障,可按以下步驟檢查:
——檢查充電電路輸入輸出電壓是否正常;
——若充電電路輸入正常,輸出不正常,斷開蓄電池
再測,若仍不正常則為充電電路故障;
——若斷開蓄電池後充電電路輸入、輸出均正常,則説明蓄電池已因長期未充電、過放或已到壽命期等原因而損壞。
3、逆變器功率級一對功放晶體管損壞,更換同型號晶體管後,運行一段時間又燒壞的原因是電流過大,而引起電流過大的原因有:
——過流保護失效。當逆變器輸出發生過電流時,過流保護電路不起作用;
——脈寬調製(PWM)組件故障,輸出的兩路互補波形不對稱,一個導通時間長,而另一個導通時間短,使兩臂工作不平衡,甚至兩臂同時導通,造成兩管損壞;
——功率管參數相差較大,此時即使輸入對稱波形,輸出也會不對稱,該波形經輸出變壓器,造成偏磁,即磁通不平衡,積累下去導致變壓器飽和而電流驟增,燒壞功率管,而一隻燒壞,另一隻也隨之燒壞。
4、UPS開機後,面板上無任何顯示,UPS不工作。
故障分析:從故障現象判斷,其故障在市電輸入、蓄電池及市電檢測部分及蓄電池電壓檢測迴路:
——檢查市電輸入保險絲是否燒燬;
——若市電輸入保險絲完好,檢查蓄電池保險是否燒燬,因為某些UPS當自檢不到蓄電池電壓時,會將UPS的所有輸出及顯示關閉;
——若蓄電池保險完好,檢查市電檢測電路工作是否正常,若市電檢測電路工作不正常且UPS不具備無市電啓動功能時,UPS同樣會關閉所有輸出及顯示。
——若市檢測電路工作正常,再檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常。
5、在接入市電的情況下,每次打開UPS,便聽到繼電器反覆的動作聲,UPS面板電池電壓過低指示燈長亮且蜂鳴器長鳴。
根據上述故障現象可以判斷:該故障是由蓄電池電壓過低,從而導致UPS啓動不成功而造成的。拆下蓄電池,先進行均衡充電(所有蓄電池並聯進行充電),若仍不成功,則只有更換蓄電池。
6、在市電供電正常時開啓UPS,逆變器工作指示燈閃爍,蜂鳴器發出間斷叫聲,UPS只能工作在逆變狀態,不能轉換到市電工作狀態。
故障分析:不能進行逆變供電向市電供電轉換,説明逆變供電向市電供電轉換部分出現了故障,要重點檢測:
——市電輸入保險絲是否損壞;
——若市電輸入保險絲完好,檢查市電整流濾波電路輸出是否正常;
——若市電整流濾波電路輸出正常,檢查市電檢測電路是否正常;
——若市電檢測電路正常,再檢查逆變供電向市電供電轉換控制輸出是否正常。
7、UPS只能由市電供電而不能轉為逆變供電。
故障分析:不能進行市電向逆變供電轉換,説明市電向逆變供電轉換部分出現故障,要重點檢測:
——蓄電池電壓是否過低,蓄電池保險絲是否完好;
——若蓄電池部分正常,檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常;
若蓄電池電壓檢測電路正常,再檢查市電向逆變供電轉換控制輸出是否正常。
參考資料