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用UPS作為應急電源EPS從原理結構上和UPS大同小異

發布日期:2019-03-30 【返回上頁】 閱讀量:

   用UPS作為應急電源EPS從原理結構上和UPS大同小異。在線式UPS不論市電是否正常,它都一直由逆變器供電,即按照“市電輸入→整流→逆變→輸出”的順序進行,隻有在逆變器故障或過載時才改由旁路輸出,如圖5所示。而EPS,當市電正常時,市電通過開關S輸出給負載,同時充電器對電池充電。當控製係統檢測到市電停電時,逆變器工作,使開關S切換至逆變輸出狀態,向負載提供電能,蓄電池是UPS/EPS的心髒,不管UPS/EPS電路多麽先進。


  從以上供電係統圖可以看出,UPS是一種雙變換結構的不間斷電源,主要為負載提供穩定的高質量電能,不受市電電網的影響,而且其轉換時間一般在10ms以內,所以,UPS被廣泛應    用於計算機、程控交換機、醫療設備及精密電子儀器等不能中斷供電的場所。但正因為UPS不僅擔負著應急供電外,還擔負著改善電力品質的任務,所以其逆變器要連續不斷地工作,使用壽命相對較短,一般為5~8年,尤其是電池的更換較為頻繁。另一方麵,UPS的逆變器長期處於工作中,自身的損耗較大,而且對使用環境要求很高,隻能放在計算機房或空調房間裏。

  UPS專為IT行業的計算機類和通訊類負載而設計,其負載適應能力不及EPS,舉例說明,如果應急供電場合含有交流感應式電動機一類的感性負載,那麽在UPS的設計選型和使用中就會出現很大問題。由於交流電動機的起動電流通常是其額定電流的5~7倍,而UPS的過載能力標準規定:過載125%時,A類為10min,B類為1min,C類為30s;過載150%時10s。如果想要UPS能承受電動機起動電流的衝擊能力,勢必要增大UPS的額定容量,這無疑將加大投資,還未必能徹底解決問題。因此,選用UPS作為應急電源,工作既不可靠,還得花費大量資金。

  UPS/EPS的發展趨勢UPS/EPS的控製技術

  中小型UPS/EPS的AC/DC和DC/AC變換大多數仍采用模擬控製電路,AC/DC變換器的控製芯片大多數已集成化,使用簡單,工作可靠。DC/AC變換器的控製有兩種基本方式,一種是單閉環控製,另一種是雙閉環控製。前者控製電路簡單,但難於實現輸出端短路自動恢複。後者控製有電流內環和電壓外環,電壓調節器的輸出為電流調節器的給定,因此,限製電流給定幅值也就限製了逆變器的最大輸出電流。

  當前,數字控製已成為新型UPS/EPS控製技術發展的主流,數字控製器具有精度高,抗幹擾能力強,易於實現對UPS的檢測、故障診斷和隔離,易於實現遙控遙測,實現多台UPS的並聯和熱插拔,易於實現對蓄電池的監控和管理。也就是說,計算機的介入使UPS具備了智能化,可以使其運行在最優狀態。

  DSP的應用采用數字信號處理器(DSP)的數字PWM技術,是數字控製技術的核心,用於保證UPS/EPS輸出電壓的質量,即保證輸出電壓、頻率和輸出電壓波形滿足技術指標的要求。數字控製的另一個重要功能是實現UPS/EPS的初始自檢和運行自檢,進行故障保護和故障隔離,這是模擬控製器無法勝任的。由於數字控製器的靈活性,使UPS控製器的硬件電路可以標準化,從而簡化了生產、使用和維修,也大大提高了工作可靠性。

  UPS/EPS電路是由以下幾部分組成的:主電路、驅動電路、監控顯示及控製保護電路和通信界麵電路。其中監控、顯示及控製保護電路和通信界麵電路,可以運用數字化設計技巧簡化其電路,並解決原類比電路需要調整、具有溫漂及參數調整不易的缺欠。采用的方法是:

   

    1)全微處理器化利用微處理器來執行監控、顯示及控製保護電路和通信界麵電路的功能;

    

    2)半微處理器化利用類比電路處理快速反饋保護電路,而由處理器處理慢速反饋、報警、顯示及通信界麵的功能。


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