模塊化UPS電源功率模塊工作原理和作用

來源：存能電氣  日期：2019-05-16 10:14  瀏覽量：次

　　模塊化UPS電源功率模塊工作原理和作用。模塊化UPS電源是由機(jī)架、UPS功率模塊、靜態(tài)開關(guān)模塊、顯示通信模塊以及電池組構(gòu)成。UPS功率模塊包括傳統(tǒng)UPS的整流、充電、逆變以及相關(guān)控制電路等部分組成。其逆變效率可達(dá)98%以上，從而提高了整機(jī)工作效率，降低了損耗、節(jié)省了電能。

　　模塊化UPS電源功率模塊工作原理

　　雖說各企業(yè)配置的UPS供電系統(tǒng)設(shè)備型號及系統(tǒng)容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。

　　AC-DC變換：將電網(wǎng)來的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷?，供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動電路，可避免開機(jī)時對電網(wǎng)的沖擊。

　　DC-AC逆變電路：采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動態(tài)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小，具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù)，及快速短路保護(hù)技術(shù)，使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路，均可安全可靠地工作。

　　控制驅(qū)動：控制驅(qū)動是完成整機(jī)功能控制的核心，它除了提供檢測、保護(hù)、同步以及各種開關(guān)和顯示驅(qū)動信號外，還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制，由于采用靜態(tài)和動態(tài)雙重電壓反饋。

　　模塊化UPS電源相對于傳統(tǒng)立式（塔式）結(jié)構(gòu)UPS而言，能夠安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，節(jié)省占地面積與空間，便于安裝、使用及維護(hù)，能夠使用較短的功率連接電纜。通過減少關(guān)鍵設(shè)備與負(fù)載之間的故障點，模塊化UPS可提高整個系統(tǒng)的可用性。

　　從設(shè)計和工作的原理方面來講的，模塊化UPS包括整流器、逆變器，有些還包括靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路、CPU主控板等。模塊化最大的優(yōu)點是能夠提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，任何一個模塊出現(xiàn)故障并不會影響其他模塊的正常工作，而且可通過熱插拔特性縮短系統(tǒng)的安裝和修復(fù)時間。

　　模塊化UPS電源功率模塊的作用

　　1、模塊化UPS電源可以應(yīng)用在各種場景，辦公樓、生產(chǎn)車間或者醫(yī)院都會用到這種特殊的電源，通過持續(xù)的穩(wěn)定供電以保證正常的生產(chǎn)和醫(yī)療，用以保護(hù)人們的財產(chǎn)安全和人生安全。它具有多功能性，幾乎所有需要備用電源的地方都可以引用這項技術(shù)。

　　2、體積比較小，容電量可觀，它的功率在千瓦甚至萬瓦的數(shù)量級上，能夠為基本的電器提供穩(wěn)定電源。

　　3、設(shè)備特點是整體化、免維修的，整個主機(jī)處于封閉狀態(tài)，既能防塵有能避免意外損傷。有需要進(jìn)行設(shè)備更新或者維護(hù)的時候，在線處理更加方便，不用講設(shè)備拆解下來就能完成升級。

　　4、模塊化UPS電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性，功率模塊的設(shè)計概念是在系統(tǒng)運行時可隨意移除和安裝而不影響系統(tǒng)的運行及輸出，使投資規(guī)劃實現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”，讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實現(xiàn)“動態(tài)成長”，既滿足了后期設(shè)備的隨需擴(kuò)展，又降低了初期購置成本。

　　5、可雙機(jī)或多機(jī)并聯(lián)。具備電池測試維護(hù)、微機(jī)監(jiān)控元人值守、可遠(yuǎn)程通信等功能；在機(jī)器構(gòu)成上，元器件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、互換性好;有寬電壓輸入、高效率輸出、過載能力強(qiáng)等優(yōu)良性能。

　　6、當(dāng)市電中斷(事故停電)時，模塊化UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。

　　模塊化UPS電源功率有什么優(yōu)勢？

　　1、安裝簡單，擴(kuò)容方便，節(jié)約投資

　　模塊化UPS采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以方便地安裝和擴(kuò)容，只需要增加模塊就可以了。在信息機(jī)房供電系統(tǒng)建設(shè)初期，會對UPS的容量需求產(chǎn)生錯誤的、過低或過高的估計，模塊化UPS通過可擴(kuò)容的模塊結(jié)構(gòu)可以有效解決這一問題。

　　2、并聯(lián)冗余，運行穩(wěn)定，可靠性高

　　在模塊化UPS中，功率模塊部分是并聯(lián)冗余的，即功率部分是由許多模塊并聯(lián)在一起，它們不分主從，互不依賴，并且均分負(fù)載。每個模塊都配有輸入、輸出保險和輸入、輸出繼電器，即使有一個模塊發(fā)生故障也能夠自己退出整個系統(tǒng)，不影響整個系統(tǒng)工作。

　　在模塊化UPS系統(tǒng)中，用戶只需要購買相應(yīng)的功率模塊，即可實現(xiàn)“N+X”的故障冗余，因此相對于傳統(tǒng)UPS的“N+1”模式，容錯率大大提高。

　　3、維修方便，在線處理，可用性高

　　傳統(tǒng)的UPS在出現(xiàn)故障的情況下，都需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場維修。如果采用模塊化UPS，因為所有的模塊都是采用熱插拔，所以不需要專業(yè)的技術(shù)人員，只要有備用模塊，用戶也可以自己進(jìn)行維護(hù)。有故障可以拔下故障模塊，換上備用模塊，整個過程只需要幾分鐘。

　　以上就是模塊化UPS電源功率模塊工作原理和作用介紹，隨著自動化、信息化地不斷發(fā)展,各行業(yè)對電力需求越來越旺盛,對電力保護(hù)要求越來越高,模塊化UPS作為保障供電穩(wěn)定性和連續(xù)性的重要設(shè)備,已廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。