实用ups电源电路图及电路工作原理分析

　　UPS即不间断电源（ups不间断电源），该装置可以保障计算机系统停电后，用户还能再工作一段时间紧急存盘，不会因为停电而影响工作或使数据丢失。当市电输入正常时，ups可将市电稳压后提供给负载使用，此时ups（ups稳压电源）被当做交流市电稳压器，与此同时还向机内电池充电。当市电中断时，UPS 便立即将机内电池的电能向负载继续供电，使负载保持正常工作状态，并保护负载、软件、硬件不被损坏。UPS 设备通常对电压过大或电压太低都可以提供保护，本文主要介绍了一种实用ups电源电路图及电路工作原理。

　　在使用ups电源（ups电源的作用）时，我们要留意以下几个注意事项：

　　1）UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。

　　2）UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。

　　3）UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。

　　4）切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。

　　5）UPS带载过轻（如1000VA的UPS带100VA负载）有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。

　　6）对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。

　　7）适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。

　　一、UPS电源系统组成

　　UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。

　　净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。

　　由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。

　　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（如虚线所示）。

　　二、实用ups电源电路图及电路工作原理

　　实用ups电源电路图如下图所示。

　　电路工作原理：常态下，市电（220V）通过可调充电器向蓄电池充电，同时自启动继电器K1吸合，R1与VZ1、VZ2对蓄电池+24V电压进行分压采样，采样电压Vo通过R2、VD3加到V1基极，使V1处于线性放大状态，V2、V3深度饱和，直流控制继电器K吸合，+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端，逆变器工作，输出220V正弦波电压，同时自锁继电器K2吸合。

　　当市电断电时，K1断开，初时输人电压+24V不变，K继续吸合，由于K2的自锁作用，+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后，电池电压开始下降，Vo跟着下降，V1导通减弱，V2升高;当叽升高至一定值（即蓄电池电压下降至22V）后，V2退出饱和进人线性放大，V3迅速下降;V3通过R7反馈至V1基极，使得V2继续升高，形成一个雪崩过程。

　　V2、V3迅速截止，K断开，蓄电池送至逆变器的+24V直流被切断，逆变器停止工作，同时K2断开。逆变器停止工作后，由于蓄电池内电动势的作用，蓄电池很快恢复24V电压，与常态一样，V2、V3饱和，K吸合。

　　但由于此时K1、K2均断开，+24V无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后，K1吸合，逆变器才能工作，此时充电器已向蓄电池充电。

　　调整R1可在市电断电时校准蓄电池电压下限保护起控值，亦同时调整市电断电时UPS的最长工作时间。

　　元器件选择：充电器选用市售24～12V/50A可调充电器;逆变器选用功率500V·A、直流工作电压为24V逆变器;蓄电池选用两个12.80A·h铅蓄电池串接;交流继电器规格为220V/10A;直流继电器规格为24V/20A。

　　通过上述小编对一种使用upd电源电路图及其工作原理的介绍，相信大家对ups电源都有了更深的了解吧。随着科学技术的发展，不间断电源已经广泛应用于通讯、国防、医院、矿山、网络设备、航天、工业、计算机业务终端、网络服务器、数据存储设备等各个领域。