1、不間斷電源不間斷電源 主要內容 一、不間斷電源的概念 二、不間斷電源的構造與組成 三、不間斷電源的使用與維護 一、不間斷電源的概念 （一）UPS的定義 所謂不間斷電源就是當交流電網（市電） 輸入發生異常或中斷時，它可以繼續向負 載供電，并能夠保證供電質量，使負載供 電不受影響。這種供電裝置稱為不間斷電 源裝置，或者稱為不間斷供電系統，簡稱 UPS（Uninterruptible Power System）。 早期的不間斷電源裝置是采用柴油(或汽油)發電機電 動機發電機組來實現電能變換的。后來隨著可控硅(晶閘 管)制造工藝的完善、質量的提高和價格的降低，便開始出 現了用可控硅作為功率變換主要元件

2、的可控硅不間斷電源 裝置。 80年代，利用具有可控關斷能力的巨型功率晶體管 來替代可控硅而制成不間斷電源，這樣既省去了換向電路、 減小了體積、提高了效率、改善了動態性能，也提高了可 靠性。近年來，新型的全控型功率半導體器件具有開關速 度快、控制和驅動方便等一系列優點 。 （二）發展歷史 （三）UPS的功能 1、雙路電源之間的無間斷切換 市電和逆變器輸出可通過UPS實現無間斷切換。 2、隔離干擾功能 在UPS中，交流輸入電壓經整流后，加入逆變器，逆變 器對負載供電，這樣可將電網電壓瞬時間斷、諧波、電壓 波動、頻率波動以及噪聲等電網干擾與負載隔離：既可以 使負載不干擾電網，又使電網中的干擾不影響負

3、載。 逆變器 市電 UPS 輸出 交流輸出 交流輸入 負載 整流器直流逆變器 3、電壓變換功能 通過UPS，可以將輸入電壓變換成需要的電壓。 4、頻率變換功能 通過UPS，可以將輸入電壓的頻率變換成需要的頻率。 5、后備功能 UPS中的蓄電池，貯存一定的能量，在市電中斷時可通 過逆變器向負載供電。 電壓變換輸出輸入 380V 220V 380V（穩壓作用） 400V 415V 220V 220V（穩壓作用） 230V 240V 電壓變換輸出輸入 50Hz 50Hz（穩頻作用） 60Hz 400Hz 頻率變換輸出輸入 60Hz 50Hz 60Hz（穩頻作用） 400Hz 頻率變換輸出輸入 交流輸

4、出 交流輸入 整流器逆變器 蓄電池 負載 （四）UPS的分類結構 1、動態UPS 換流器換流器DC電動機電動機 AC發電機發電機負載負載 電池組電池組 市電市電 電動機電動機發電機發電機 負負 載載 飛飛 輪輪 市電市電 2、靜止式UPS 靜止式（靜態）UPS與動態（旋轉式） UPS相比較而言，沒有電動機、發電機和飛輪之 類旋轉體，它通過由功率半導體器件組成的電能 變換主電路對電能實現變換。現在人們概念中的 UPS均是靜止式UPS。對靜止型的UPS而言，人 們習慣上按其工作方式進行分類，一類為在線式， 一類為后備式。但無論是后備式還是在線式UPS， 其基本結構大體相同，只是在工作方式上和為負

5、載供電的質量上有一定的差異。 （1）在線式UPS 在線式UPS由整流濾波電路、逆變器、輸出變壓器及 濾波器、靜態開關、充電電路、蓄電池組和控制監測、顯 示告警及保護電路組成，原理框圖如圖所示。在線式 UPS的輸出電壓波形通常為標準正弦波。 整整流流 濾濾波波 逆逆變變器器 輸輸出出變變壓壓器器 及及濾濾波波器器 充充電電 電電路路 蓄蓄電電 池池組組 靜靜態態 開開關關 控控制制、監監測測、顯顯示示、 告告警警及及保保護護電電路路 U UP PS S輸輸出出 市電市電 輸入輸入 （2）后備式UPS 后備式UPS原理框圖如圖所示，從結構上看，后備式 UPS與在線式UPS的差別是：沒有輸入整流濾波

6、器，逆 變器只由蓄電池供電，市電正常時，逆變器不工作。輸出 沒有濾波器，輸出電壓波形一般為方波。市電正常時輸出 變壓器起交流穩壓的作用。 逆逆變變器器輸輸出出變變壓壓器器 充充電電 電電路路 蓄蓄電電 池池組組 轉轉換換 開開關關 控控制制、監監測測、顯顯示示、 告告警警及及保保護護電電路路 U UP PS S輸輸出出市市電電輸輸入入 （3）在線式UPS和后備式UPS的比較 后備式UPS和在線式UPS雖然其基本結構大致一樣， 但在市電正常供電時，在線式 UPS的輸出較后備式UPS 的輸出交流電質量好，這主要是說在線式UPS的輸出是 穩壓、穩頻的，而后備式UPS最多對輸出采取粗穩壓而 沒有穩頻等

7、其他處理功能。不但如此，在市電供電異常、 蓄電池組開始向逆變器提供能量時，在線式UPS沒有轉 換時間，后備式UPS是有一定的轉換時間的。因此從工 作方式和供電質量上看，市電供電時和市電供電轉為蓄電 池組提供電能的轉換過程，在線式UPS的性能優于后備 式。有的后備式 UPS的生產廠家加了電網濾波裝置，有 的在輸出變壓器上增加了一些抽頭，以實現對輸出的簡單 穩壓，使其產品的性能有所改善，但終究和在線式還有一 定差距。但后備式UPS的造價低于在線式UPS，因此小 容量的后備式UPS也得到了廣泛的應用。 （4）三端口式UPS 在線式UPS要經過直流變交流和交流變直流的兩次電能 變換，因而整機效率變低了

8、，可靠性也因變換環節多而下降， 三端口式結構UPS則力求通過改變經典式UPS的結構來改善 上述不足。 三端口式UPS與在線式UPS相比較，具有整機效率高、 可靠性高、抗電磁干擾能力強等一系列優點，但也存在體積 大、重量重、有可聞噪聲、小容量產品價格偏高等一些缺點。 123456 A B C D 654321 D C B A Title Num berR evisionSize B Date:6-Jun-2003 Sheet of File:C :Program FilesDesign Explorer 99 SEExam plesM yDesign5.ddbDrawn B y: 旁路 穩壓器

9、雙向變換器 轉換開關 蓄電池組 市電 三繞組變壓器 （五）UPS的主要電氣技術指標 1、輸入電壓允許范圍：UPS電源生產商根據市電電網的一般變化范圍 和內部整流電路型式而確定的。若供電電壓較穩定且又接近額定值的使 用場合可選用輸入電壓允許范圍較窄的UPS，這樣有利于提高運行的可 靠性；若市電電壓不穩定，可將輸入電壓范圍適當放寬，可避免在運行 中出現市電供電與逆變器供電的頻繁切換。 2、輸入功率因數：定義為輸入有功功率與視在功率之比。UPS的功率 因數低，則與UPS相連接的導線、熔斷器、備用發電機組等電力設施的 容量都要加大。目前，采用有源功率因數校正的UPS功率因數可達到 0.99以上。 3、

10、輸入電流諧波成分：定義為339次奇次電流諧波的有效值之和與基 波電流有效值之比。在選用三相大功率UPS時要注意此項指標的優劣。 輸入電流諧波較大，會對電網造成諧波污染，干擾其它用電設備的正常 運行。 4、頻率跟蹤范圍：當交流供電時，UPS的輸出頻率跟隨輸入交流頻率 變化的范圍。若UPS只在市電下運行，因市電的頻率比較穩定，所以這 項指標要求不必過高。若市電異常時，由油機為UPS供電，則UPS的頻 率跟蹤范圍可適當放寬到4%。 5、頻率跟蹤速率：UPS輸出頻率跟隨交流輸入頻率變化的快慢，有 Hz/S表示。頻率跟蹤速率快的UPS由逆變切換到旁路時負載斷電的 可能性會小得多。 6、輸出電壓穩壓精度：

11、指在UPS輸入電壓下限值測量額定負載時的 輸出電壓，在輸入電壓上限時測量其空載電壓。二者與額定輸出電壓 的差值再與額定電壓之比。選擇UPS時，此項指標應根據負載的輸 入電壓適應范圍而定。 7、輸出電壓波形失真度：輸出電壓諧波總體有效值與輸出電壓有效 值之比。一般用失真度儀或電力諧波分析儀直接測得。 8、逆變、旁路切換時間：當逆變器故障或負載出現過載時，UPS將 負載切換到旁路由市電供電所用的時間。 9、轉換效率：指在額定輸入電壓、輸出額定負載時，輸出的有功功 率與輸入有功功率（不含電池充電功率）之比。 10、輸出功率因數：用來衡量UPS對感性、容性等非線性負載的驅 動能力。 11、輸出電流峰值

12、系數：定義為整流非線性電路脈沖電流的峰值與 其基波電流的有效值之比。衡量UPS對整流非線性負載的驅動能力。 12、過載能力：過載能力主要取決于整流器與逆變器的功率設計余 量。衡量的標準是在一定的過載容量下連續運行且不轉旁路的最長時 間。 13、并機輸出電流不均衡度： 14、輸出電壓不平衡度：考核三相UPS電源在其三相負載不平衡狀 態下，三相輸出電壓的不平衡度。此項指標規定在100%不平衡負載 下測量。 15、UPS電源的保護功能：包括輸出短路保護、輸出過載保護、過 溫保護、電池欠壓保護、輸出過欠壓保護、抗雷擊浪涌能力等。 二、不間斷電源的構造與組成 （一）正弦脈寬調制電路 習慣上人們稱對逆變器

13、主電路實施控制的電路為 逆變控制電路，而將控制電路對主電路實施的控 制方式叫逆變控制方式。逆變控制方式有多種， 但在UPS中所使用的主要有三種。即波形疊加法， 脈沖寬度調制（PWM）法、PWM加波形疊加混 和法，但用得最廣泛的是PWM法中的正弦脈寬調 制（SPWM）法。 1、單脈沖PWM 所謂單脈沖PWM法，就是用一個矩形波脈沖去等效 交流電的半周，再用同樣的矩形波脈沖等效交流電的另 一個半周，通過調整矩形波的脈寬來穩定輸出電壓，通 過調整矩形波的中心距離來調整和穩定輸出頻率。 2、多脈沖PWM 多脈沖PWM法就是用多個等寬度矩形脈沖去 等效交流的正半周，再用同樣多個等寬矩形波脈 沖去等效交流

14、電的負半周，通過矩形波的調整去 調整和穩定輸出電壓，而通過調整矩形脈沖的中 心距離來調整和穩定輸出頻率。 用多脈沖PWM法比較單脈沖PWM法輸出所含 諧波更容易濾出，但每周期內開關器件通斷次數 過多會造成控制復雜和過多的能量損耗。 3、SPWM PWM法是在周期不變的條件下，通過改變脈沖波形的寬度 來抑制諧波和調節輸出電壓的大小。而SPWM法就是在PWM 法基礎上，使每一個輸出電壓脈沖在一個特定時間間隔內，能 量等效于正弦波在該時間內包含的能量。 N=12時的SPWM波 用模擬電路產生SPWM波 用單片計算機產生SPWM波 隨著微型計算機和微型處理器的發展和應用， 原UPS中許多由硬件實現的部

15、分，現在都可以用 單片計算機來實現。根據正半周SPWM波關于限 /2對稱的特點，可以只列出四分之一周期的脈 沖寬度，其他四分之三周期則通過變換查表方法 而從列出的表中獲得，這可節省大量的內存空間。 二、單相全橋式逆變器 單相正弦波逆變器電路如圖所示。功率開關管VT1VT4構成 全橋電路的兩個橋臂，輸出電感L與電容C組成高頻濾波器。 全橋逆變器的直流供電來自前級DC/DC高頻變換器。 E VT1VT2 VT4VT3 D1D2 D3D4 C C0 L I01 I02 AC輸出 三、三相逆變器 三相逆變器電路原理如圖（a）所示。從原 理圖中可以看出其三相輸出的任意一相與 中性線N的工作方式與半橋式變

16、換電路基本 相同。輸出三相電壓之間的相位差是通過 三相逆變器每個橋臂上功率開關管導通的 時間差來決定的。其三相輸出電壓波形如 圖（b）所示。 E1 VT1VT3 VT2VT4 D1D3 D4D2 VT5 VT6 E2 D5 D6 L0 L0 L0 CCC L1 L2 L3 N （a） 三相逆變器原理電路 （b） 三相輸出電壓波形與相位 （c） 半橋單相逆變器工作原理 四、不間斷電源系統 UPS通常包括幾部分：輸入整流濾波電路、功率因數校 正電路、蓄電池組、逆變電路、控制電路、靜態開關電路、 充電電路、監測顯示及保護電路等。 1、輸入整流濾波電路 UPS中，常用的整流電路有單相不可控和可控整流電

17、路、 三相不可控和可控整流電路。濾波器可分為電容輸入或電 感輸入兩種。電容輸入濾波器輸出電壓較高，但要求變壓 器輸出的峰值電流較大，且負載調整率較差。電感輸入濾 波器輸出特性較好，但需要較大的扼流圈且成本較高。目 前UPS中通常采用電容和電感組成的LC濾波器。 2、功率因數校正電路 UPS中，交流市電經整流后都采用大電容進行濾波而且 整流電路輸出端還可能并聯有蓄電池。在電容器或蓄電池 充電期間將形成脈沖電流。該電流將產生高次諧波電流并 導致功能因數下降。功率因數校正電路可使電網輸入電流 變為下輸入電壓同相位的正弦波。 3、蓄電池組 蓄電池組是UPS的心臟。市電正常時，蓄電池充電，將 電能轉化為

18、化學能并貯存起來。市電中斷時，UPS蓄電 池中的電量維持逆變器工作。目前中小型UPS中廣泛使 用閥控鉛蓄電池。長延時（4h或8h）UPS中，蓄電池的 成本甚至超過主機的成本，正確使用維爐蓄電池組，對延 長蓄電池使用壽命關系極大，使用正確，閥控鉛蓄電池的 壽命可達10年以上。 4、控制電路 UPS輸出電壓的精度、波形失真度以及工作可靠性均與 控制電路密切相關。控制電路主要有SPWM（PWM）產 生電路、閉環調壓電路、同步鎖相電路等。 5、充電電路 UPS中，一般充電電路都是獨立工作的，也就是說，即 使不用逆變器，只要將交流電源接通，充電電路就開始工 作。充電過程中，首先采用恒流充電，當蓄電池的電

19、壓達 到浮充電壓后，即轉為恒壓充電，直到電池被充足，因此， 充電電路一般有兩個反饋同路，一個作電流反饋，另一個 作電壓反饋。主電路一般采用開關型整流電路，為了縮短 充電時間，各種快速充電電路在UPS中也得到了應用。 6、逆變電路 逆變器的作用是將市電整流后的直流電或蓄電池電壓變換 成交流電壓。在后備式UPS中，逆變器輸出電壓波形一 般為準方波，在在線式UPS中，逆變器輸出電壓波形多 為正弦脈寬調制波（SPWM），該波形經LC低通濾波器 濾波后，可得到標準正弦波。 7、靜態開關電路 靜態開關的作用是保護UPS和負載，并實現市電旁路供電和 逆變器供電的轉換。UPS過載時，為了保護逆變器，當市電 正

20、常時，UPS通過靜態開關將輸出由逆變器轉換到市電；逆 變器出現故障時，為了保證負載不斷電，UPS的輸出也通過 靜態開關切換到市電。由于UPS內部一般都有同步鎖相電路， 同時靜態開關轉換時間較短，因此在轉換過程中不會出現供 電間斷。小型UPS一般采用快速繼電器作為靜態開關，大中 型UPS則采用反向并聯的快速晶閘管作靜態開關。 8、監測、顯示及保護電路 為了使UPS可靠工作，還應具有較完善的保護電路，一般的 UPS中都有如下保護電路：電池電壓過低自動保護電路；逆 變器輸出過載或短路自動保護電路；逆變器過壓自動保護電 路；市電電壓過高自動保護電路；UPS延遲啟動自動保護電 路等。為了隨時掌握和了解工

21、作狀態和運行情況，UPS中還 設有監測電路、顯示電路及報警電路。 五、靜態開關 無論是后備式結構還是在線式結構的UPS，都配置有市電直接供電的 開關，即靜態開關。 市電靜態開關在后備式UPS 中的作用是：當市電正常時，該開關接通 并同時斷開逆變器的輸出開關，當市電異常時，該開關將市電與輸出 斷開并將該逆變器的輸出接通到輸出端。 市電靜態開關在在線式UPS中的作用是：逆變器輸出正常時，該開關 斷開市電并接通逆變器輸出開關，當逆變器輸出異常時或實行應急人 工檢修時，該開關接通市電開關并斷開逆變器輸出開關。 當兩臺或兩臺以上的UPS電源以并聯輸出方式為負載設備供電時，同 樣是通過各自輸出端的靜態開關

22、為負載供電。如并聯供電中的某臺 UPS發生故障時其輸出端的靜態開關將斷開，以避免影響其他UPS和 負載設備的正常下作。 靜態開關的質量、切換性能的優劣以及在UPS電源整機中的工作環境 （主要指散熱）是否能滿足其要求，將直接影響UPS的可靠性。所以 靜態開關是UPS電源中的重要部件。 以上的靜態開關轉換在線路的轉接關系上是完全正確的，但在轉換的 瞬間存在兩方面的問題：其一是轉換瞬間市電供電和逆變器供電可能 產生間斷；其二是轉換瞬間市電和逆變器輸出的波形不一致而導致環 流的出現，環流過大可能使轉換開關損壞，嚴重時危及逆變器。 1、靜態開關的種類 （1）機械式轉換開關）機械式轉換開關 機械式轉換開關

23、的執行元件多為繼電器或接觸器等電磁 元件，其特點是控制線路簡單、故障率低，但切換時間長、 開關壽命較短。在小型UPS中一般采用快速繼電器較多。 （2）電子式轉換開關）電子式轉換開關 電子式轉換開關的執行元件為雙向可控硅或由兩只反向 并聯的單向可控硅組成，其特點是開關速度快、無觸點火 花，但控制電路較機械式復雜、抗沖擊能力較差，功率大 時通態損耗不容忽視。大中型UPS中一般采用較多。 （3）混合式轉換開關）混合式轉換開關 鑒于機械式轉換開關相電子式轉換開關的特點，人們在 實踐中將二者并聯使用，這就是混合式轉換開關。混合式 轉換開關在開通時，先令電子式轉換開關動作，然后再令 機械式轉換開關動作，在

24、關斷時則反之。這樣就使混合式 轉換開關兼有機械式和電子式的優點，也正因為如此它被 廣泛用于大功率UPS產品中。 2、電子式靜態開關 工作原理較為簡單，當其輸入端為正弦波電壓正半周時， 品閘管VS1的柵極觸發脈沖使VS1正向導通向負載R提供 正半周供電。當輸入端電壓為負半周時，晶閘管VS2承受 正向陽極電壓，VS1在反向陽極電壓下關斷，VS2的柵極 觸發脈沖到來時，VS2正向導通，負載R上流過與正半周 相反的電流。 VS1 VS2 G1 G2 R 輸入 S2 S1 R 旁路 逆變 N S2 S1 R 自動旁路 逆變器 N 檢修旁路 S 電子式靜態開關原理 靜態開關的并聯 UPS的檢修旁路開關 3

25、、靜態開關的不間斷切換條件 靜態開關切換時，要求備用電源與逆變器輸出必須同步，同步的內容 包括頻率、相位和幅值。 （1）備用電源的頻率，必須與逆變時輸出電源的頻率同步，一般允許 誤差20%； （2）備用電源的電壓幅度必須與逆變用輸出電壓的幅度相差不多，一 般允許誤差10%； （3）備用電源的相位與逆變電輸出電壓的相位差必須在7.2%以內。 4、靜態開關的安全轉換條件 在轉換開關實現v1與v2相互切 換時，要求v1與v2最好先實現同步 然后再切換。但是，即便是UPS中 設置了鎖相同步環節，也很難實現 v1與v2的完全同步，于是仍有可能 出現切換瞬間的環流或切換瞬間負 載端呈現很高的感應電壓。無論

26、是 出現環流或負載端呈現高壓均可造 成轉換開關及逆變器的損壞，因此 在轉換瞬間最好是負載電流過零。 以上兩個條件就是實現市電與UPS 逆變器輸出相互安全轉換的條件 K2 K1 + _V1 R V2 + _ 圖3-39 市電與逆變器輸出 轉換的等效電阻 5、靜態開關的同步切換和非同步切換 （1）同步切換方式 對于采用接觸器和電子開關的系統中，從交流旁路供電至 逆變器供電切換操作，應先合逆變器的輸出接觸器 ，再在 電流過零點上將處于交流旁路通道上的靜態開關中的晶閘 管關斷，采用這種“先合后斷”的切換控制方式，可以確 保上述兩種交流電源產生重疊向負載供電的最長時間，被 控制在50Hz的半個周波之內（

27、即小于10ms）；當由于逆變 器故障需關閉逆變器時，由控制電路在向逆變器本身及位 于逆變器供電通道上的輸出接觸器發出“關斷”命令信號 的同時，也向位于交流旁路通道上的靜態開關發出“閉合” 命令。 對于都采用電子式開關的系統中，在滿足安全切換條件下 進行切換，即滿足同步和電流過零兩個條件。 （2）不同步切換方式 當交流旁路電源電壓與逆變器輸出電壓之間的相位差超差 （一般UPS允許的最大相位差在3.615之間）或上述兩種 電壓間的瞬態電壓差過大（如超過25V以上）時，靜態開 關邏輯控制電路會發出禁止切換命令。在這種情況下，由 市電交流旁路供電至逆變器供電的切換操作只能采取不同 步切換方式，以免在執

28、行切換操作的瞬間因環流過大而引 發事故，如燒毀靜態開關中的晶閘管或逆變器中的末級驅 動晶體管模塊。 當UPS從逆變器供電向市電交流旁路供電切換時，是采用 “先斷開后接通”的控制方式來執行切換操作的。即先讓 位于逆變器供電通道上的接觸器斷開，然后在經過 0.2s0.8s的時間延遲后，才讓處于市電交流旁路通道上的 靜態開關中的晶閘管導通。因此，當UPS在執行不同步切 換操作時，對用戶的供電而言，它有可能會叫現0.2s0.8s 的供電中斷。 三、不間斷電源的使用與維護 （一）使用方法 當采用單臺UPS電源供電時，由于其平均無故障工作時 間是個有限值，一般規定在10萬小時左右，但這只是平 均值，所以還

29、是會發生由于UPS電源本身的故障而中斷 供電的現象。采用雙機熱備份的冗余技術可使供電系統的 可靠性得到很大的提高。 UPS電源熱備份方式分為串聯和并聯兩種方式。 1、雙機串聯熱備份 如圖所示為雙機串聯熱備份工作方式。這種串聯方式將處于 熱備份的UPS輸出電壓連接到主機UPS電源的旁路輸入端。 UPS主機正常工作時負擔全部負載功率，當UPS主機發生故 障時便自動切換到旁路狀態，由UPS備機的輸出電壓通過 UPS主機旁路輸出繼續為負載供電。當市電中斷時，備機與 主機都處于電池工作狀態，由于UPS主機承擔全部負載所以 其備用電池先放電到終止電壓，而后自動切換到旁路工作狀 態，由備用UPS的電池為負載

30、供電。用于雙機串聯熱備份使 用中的兩臺UPS電源的交流輸入必須來自同一相交流市電， 這樣才能使UPS主機正常工作，而且確保UPS主機在同頻率、 同相位條件下進行旁路切換。UPS主機逆變器的靜態開關是 影響串聯熱備份供電系統可靠性的重要部分，此靜態開關一 旦發生故障則主、備用UPS電源均無法為負載供電。 UPS 備機 UPS 主機 旁路輸入 主路輸入 旁路輸入 主路輸入 輸出 輸出 負 載 市電 2、雙機并聯冗余供電 用于這種雙機并聯中的UPS電源必須具有并機功能，兩臺UPS電源中的 并機控制電路通過并機信號線來調整輸出電壓的頻率、相位及幅度，使 其滿足并聯輸出的要求。這種并聯方式主要是為了提高

31、供電系統的可靠 性，而不是用于供電系統的擴容。所以這種并聯使用方式必須保證供電 系統具有50%的冗余度，也就是負載的總容量不要超過其中一臺UPS電 源的額定輸出容量，當其中一臺UPS電源發生故障時，可由另一臺UPS 電源來承擔所有負載的供電。這種兩臺冗余并聯供電的UPS電源，由于 其輸出容量只是額定容量的50，所以兩臺UPS電源始終在低效率下運 行。 UPS2 輸出 UPS1 旁路 旁路 主路 主路 市電 負 載 并 機 線 3、無并機接口直接并聯使用 在單機運行時具有其他普通UPS一樣的功能。只要將參與并機的UPS單 機調試好，即可直接并機運行，幾臺并聯的UPS可共用一組備用電池。 圖（a）

32、是采用并機柜來實現兩臺UPS的冗余并聯，通過并機柜的控制 使負載均分。當其中一臺UPS發生故障時，全部負載將自動轉由另一臺 UPS供電，并機柜上具有自動旁路轉換功能。 圖（b）是主從并聯熱備份的連接方法。UPS主機承擔全部負載供電， 備機UPS處于熱備份狀態，當UPS主機發生故障或市電中斷電池放電結 束時，自動切換到備機UPS供電，市電恢復后或主機UPS修復后，自動 切換柜將負載自動恢復到由主機UPS供電狀態。為了減少切換次數，可 將自動切換柜設計為無主備工作方式，即先有輸出電壓的UPS為主機， 當主機故障退出系統后，另一臺UPS即成為主機，修復后的UPS重新接 入系統時自動切換柜將不再切換，

33、仍保持原有供電狀態。 UPS2 輸出 UPS1 旁路 市電 負 載 并 機 柜 輸出1 輸出2 UPS備機 輸出 UPS主機 旁路 市電 負 載 自動轉換柜 主路 主路 主輸出 備輸出 并機柜并聯冗余系統 帶有自動轉換柜的并聯熱備份系統 （二）日常維護要求 1、中小容量UPS充電電路 中小容量的UPS電源的備用電池組的電壓一般為48Vl20V。此 種UPS的充電器采用降壓充電方法，如圖所示。交流輸入電源經 過充電器變換后，輸出與蓄電池組浮充電壓相等的穩定直流電壓 為蓄電池組充電。當電池組電壓較低時充電器可采用晶閘管或 DC/DC斬波變換方式降低并穩定充電電壓。由于交流輸入電壓經 整流濾波后的直

34、流電壓高于電池組電壓，所以必須在電池組的輸 出端與直流主回路之間串連二極管或晶閘管，如圖中晶閘管D。 D 整流器 直流輸出 去DC/AC DC/DC充電器 交流輸入 電池組 2、大中型UPS充電電路 電路如圖所示。由于圖中的備用電池組電壓較高，略低于 交流輸入經整流濾波后輸出的直流電壓，所以充電器輸入 端經二極管整流后，再通過DC/DC斬波器少最降壓后可 供電池組充電。這樣可使充電電路更為簡單，效率也有所 提高。如果充電器的輸入整流電路采用晶閘管控制，則充 電電路更為簡單。當轉換為備用電池組供電時，可直接通 過二級管或晶閘管D為PWM正弦波逆變器供電。由于電 池組電壓較高，可與后級正弦波逆變器輸入端有較合適的 電壓匹配。這種電池組充放電電路簡單，效率高。 D 整流器 直流輸出 去DC/AC 充電器 交流輸入 電池組 斬波器 3、蓄電池維護要求 （1）保持環境溫度 UPS電源及其備用電池組的周圍工作環境溫度不宜超過 30oC，當電池工作環境溫廢超過而35oC時，由于電池內部 損耗增加，電