摘要：本文重点介绍了ups电源的组成、工作原理、分类和特点，并针对ups的使用与维护进行了深入的探讨与研究。
关键词：ups 原理 使用 维护
1、引言
随着信息技术的不断发展，ups在互联网、局域网、专用网等计算机系统中的应用越来越广泛，发挥着数据存储的最后闸门作用，主要表现在：一是应急使用，防止突然断电而影响装置正常生产和工作，给计算机造成损害，影响装置生产；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等电源污染，改善电源质量，净化电源，为计算机系统提供高质量的电源。ups系统的良好应用与维护，可以保障计算机系统、生产设施在停电之后可以继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致在停电后而丢失数据、影响生产和工作。
2、ups的工作原理
从基本应用原理上讲，ups是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件。稳压稳频的电源保护设备，主要由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关等几部分组成，一般是由常用电源和备用电源通过转换开关组合而成，它们之间由逻辑电路进行控制，以保证在电网正常或停电状态下，整个系统都能可靠地工作。当市电正常时，ups相当于一台交流稳压电源，它将市电稳压后再供给计算机，与此同时，它还向ups内蓄电池充电。当市电突然中断时，ups立刻转为逆变工作状态，小容量的ups一般能持续供电5～20 min，所以能保证计算机系统的正常退出，使软硬件不受损失。
2.1 关键器件的作用
（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），经过滤波后供给负载，或供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。
（2）电池组：电池池是ups用来作为储存电能的装置，也称为蓄电池。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。
（3）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。
2.2 ups电源的工作原理
（1）ac-dc变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。
（2）dc-ac逆变电路：采用大功率igbt模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。
（4）电源工作过程：当市电正常380vac时，直流主回路有直流电压，供给dc-ac交流逆变器，输出稳定的220vac交流电压，同时市电对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。当发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即可恢复工作。为使不间断电源充分工作，避免在过载或欠载下运行，电源在开机前，首先计算负载容量。
3、ups的分类及特点
通常设备根据电源可靠性、功能要求、使用方便等要求，尽可能经济的选择ups。根据不同负荷特性选择不同类型ups。从实用性、选择方便易行、工作方式出发，ups可分三类后备式、双变换在线式、在线互动式三大类。
3.1备式ups电源特点
（1）市电利用率高，可达96%。
（2）输出能力强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等没有严格的限制。
（3）输出转换开关受切换电流能力和动作时间限制。
（4）输入功率因数和输入电流谐波取决于负载性质。
3.2在线互动式ups电源特点
（1）市电利用率高，可达98%。
（2）输出能力强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等没有严格的限制。
（3）输入功率因数和输入电流谐波取决于负载性质。
（4）变换器直接接在输出端，并处于热备份状态。对输出电压尖峰干扰有抑制作用。
（5）输入开关存在断开时间，致使ups输出仍有转换时间，但比后备式小得多。
（6）变换器同时具有充电功能，且其充电能力很强。
3.3双变换在线式ups电源特点
（1）不管有无市电供应，负载的全部功率都由逆变器提供，保证高质量的电力输出。
（2）由于全部负载功率都由逆变器提供，因而ups的输出能力不理想，对负载提出限制条件，如负载流峰值因数、过载能力、输出功率因数等。
3.4双逆变电压补偿在线式ups电源
此项技术是近些年提出来的，主要是把交流稳压技术中的电压补偿原理应用到ups的主电路中，产生一种新的ups电路结构型式，它属于串并联功率传输。
（1）逆变器（ii）监视输出端，并与逆变器（i）参与主电路电压的调整，可向负载提供高质量的电能。
（2）市电掉电时，输出电压不受影响，没有转换时间；当负载电流发生畸变时，由逆变器（ii）调整补偿，因而是在线工作方式。
