UPS不间断电源的原理简介

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0概述
UPS 是不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文名称的缩写,它伴随着计算机的诞生而出现,是计算机常用的外围设备之一。

实际上,UPS 是一种含有储能装置,并以逆变器为主要组成部分的恒压不间断电源。

UPS 在其发展初期,仅被视为一种备用电源,后来,由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题,使计算机等设备的电子系统受到干扰,造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲掉等严重后果,引起巨大的经济损失。

因此,UPS 日益受到重视,并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。

1UPS 不间断电源技术特点
随着UPS 不间断电源地发展,UPS 全面突破了模拟电路时代的技术瓶颈,已发展为控制器件和最先进软件完美结合的全智能数字化结构,具有32位DSP 高速微处理器(MCU)、可编程逻辑器件(CPLD)、第六代低损耗大功率IGBT 和静态开关,演绎了数字时代的经典传奇,容量之大、可靠性之高、性能之稳定的数字化控制技术与高精度SMD 技术为一体的电源产品。

1.1全数字化控制技术
1.1.1先进的数字电路系统超稳定运行
UPS 突破了行业的技术瓶颈,以先进的数字电路系统替代了传统的模拟电路,实现了非凡的创新。

在数字电路模式下,高速微控制器和可编程逻辑器件对电路控制、参数设定和运行管理更加完美,自检和自侦测功能更加强大。

全程采样技术不仅有利于对电路板上的所有独立电路连接进行自检和故障分析,更能经数码变换为纯正和稳定的正弦波电压,确保系统稳定运行。

1.1.2电池智能化管理,耐用省心
UPS 导入了先进的智能化电池管理系统,可根据用户的电池配置自动调整电池的充电电流参数,并会根据供电环境对电池进行均充浮充转换、温度补偿充电和放电管理。

此外,还可通过监控界面对电池运行状态进行侦测管理,确保电池高效运行。

智能化电池管理系统不仅减少了管理员的负担,更能延长电池的使用寿命达55%以上。

1.1.3智能侦测系统全程守护
该系统的微处理器不间断地对所有的电源状态、断路器状态、熔断器状态和所有的电路工作状态进行在线侦测。

出现故障时,侦测系统会即时报警通知管理员,同步启动UPS 全面保护功能。

1.1.4智能通讯工具远程监控
1)RS232和RS485通讯端口真正实现多用途通讯和远程监视;2)标配的SNMP 卡,100%实现远程监控和网络管理;3)采用无源接点有效实现了对UPS 的状态监控。

1.2高精度SMD 技术
改变了传统的插入式电路处理工艺,全部采用高精度SMD 技术,既省空间,又彻底消除传统UPS 电路中的脚刺,便于提高集成电路的安全运行,同时提高可靠性和运行精度。

采用多层电路板设计和高精度SMD 元件完全清除了由芯片自身产生的各种高频信号对其他芯片的干扰,从而让各个芯片模块能够不受干扰的正常工作,抗干扰性大为改善。

全面采用SMD 技术,耐高温、准确度高、滤波性能极好,整机性能更加稳定,更牢固耐用,使用寿命增加了80%。

1.3第六代IGBT 逆变技术
IGBT 良好的高速开关特性;具有高电压和大电流的工作特性;采用电压型驱动,只需要很小的控制功率。

第六代IGBT 具有更低的饱和压降,逆变器的工作效率更高,温升低,可靠性更高。

1.4超清晰界面信息处理技术
1)人性化的触摸式大屏幕LCD 中英文显示,流程图运行状态直观显示,智能图标的触摸按钮,表格式的数据资料、事件记录显示,中英文可选菜单操作。

2)直观的LED 状态指示:工作流程式状态指示,一目了然。

1.5环保节能关键性技术
经科学的生命周期评价,采用了抗老化性能优异的触摸屏面板和经氟碳工艺处理的机箱外观,环保耐用,历久如新;采用先进的电路设计,易维护并高度节约资源;采用新型涡流风扇,散热性能优异,高度节能;采用无环流控制电路,节电性能良好;采用绿色整流和逆变技术,为用户提供清洁的能源;采用先进的数字电路及高精度SMD 技术,整机寿命同比延长了80%。

1.6其他性能优点1.6.1优越的负载特性
完全满足从0到100%负载的跃变,而无需切换到旁路,并保证输出稳定可靠。

1.6.2完善的保护功能
具有优异的输入输出过欠压保护、输入浪涌保护、相序保护、电池过充过放保护、输出过载短路保护、温度过高保护等多种系统保护和报警功能。

1.6.3高性能的动态特性
采用瞬时控制方式和有效值等多种反馈控制,实现了高动态调节,减小输出电压失真度。

1.6.4三相分调,平衡稳压
三相独立控制,实现了以瞬时过载平衡度的控制,可实现输出100%的负载不平衡。

1.6.5可选的电池巡检模块
可对单个的参数进行测量,并在显示板上显示出来。

如有电池故障立即报警,通知管理员。

1.6.6个性化的设置
可根据用户设备用电要求对UPS 进行工作状态设置,用户可选UPS 工作模式、ECO 节能工作模式。

每年可节省电费10%以上。

2UPS 不间断电源工作原理
UPS 是一个多重保护的交流供电设备。

当主电正常时,主电输入经整流开关控制,首先经谐波滤波器,再经主电整流变换成纯净的直流电,滤除主电中的干扰,然后通过逆变器将直流电变换成纯净的正弦交流电输出,同时给蓄电池充电;当UPS 连接上电池组时对电池组的电压和电池进行测量,整流器进入电流和电压双环控制,当电池电压低时为恒流模式充电,当电池电压达到浮充电电压时,自动转为恒压充电模式。

当主电异常时,则将蓄电池储存的直流电逆变成交流输出,保证用户负载长期处于不断电高质量电源下可靠运行;当逆变器关闭或故障时则自动转为旁路供电。

手动维修旁路保证在不断电的情况下对UPS 进行维护或检修。

图1UPS 不间断电源系统原理图
2.1微处理器控制中心
微处理器(MCU)将输入、输出、电池、环境等数据经高速运算,然后控制整流器、逆变器、静态开关的运行和保护并响应外部的操作指令。

2.2整流和充电单元
主电输入检测电路将主电输入电压频率和相位信息送到MCU 进行运算,主电的电压、频率、相位在正常范围内时,MCU 送出整流控制信号,整流电压从0VDC 缓慢的上升到额定电压,减(下转第242页)
UPS 不间断电源的原理简介
罗佳迅
(贵州省广播电视信息网络股份有限公司贵阳市分公司,贵州贵阳
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界江泽民同志说:“创新是一个民族的灵魂,是一个民族兴旺发达的不竭动力。

”未来呼唤创新人才,特别是高素质的创新人才,要培养创新人才,就必须着力培养学生的创新性思维,而创新性思维最显著的特征就是发散思维。

发散性思维是指多角度、新角度、多侧面的思维方式。

在教学活动中,如何注重学生的发散思维,培养创新人才呢?
1营造宽松愉悦民主的氛围,创设发散思维的情景
宽松、愉悦、民主的氛围是激发学生思维发散的催化剂,它能刺激学生的大脑皮层,促进学生的思维发散,学生便能从多渠道、多角度来分析问题、解决问题。

而要营造宽松、愉悦、民主的氛围,需要做到以下两个方面。

首先,要建立良好、融洽的师生关系。

良好的师生关系是调动学生学习积极性的主要条件之一;良好的师生关系会激发和强化情感目标的实现。

师生关系融洽,学生心境好,情绪高,听课的积极性就高,反应能力就强,思维就活跃。

其次,教师的角色要发生转变。

新课程改革倡导学生主动参与、乐于探究,勤于动手的学习方式,在教学方式和学习方式的转变过程中,教师的角色也必然发生转变,由单纯知识传授者转变为学生学习的引导者,在引导的过程中把学生视作知识的探索者,问题的发现者,矛盾的解决者。

这样才能调动学生探索知识的积极性,培养学生的发散思维。

2营造“敢问、敢说、敢想”氛围,创设发散思维情景
在课堂教学中,教师应努力调动学生动脑提问的积极性,鼓励学生敢于回答问题,如在讲“一国两制和台湾问题”时,引导学生敢于质疑,“为什么不武力解决台湾问题?”学生展开讨论,有的说,“2008年北京要举办奥运会”。

有的说,“发展是硬道理”。

有的说“我国还处在社会主义初级阶段”。

有的说“我国正努力构建社会主义和谐社会”……在学生展开讨论的基础上,教师从祖国统一、改革、发展与稳定的关系,反对霸权主义等方面讲清原因。

3创建新的教学模式,创设发散思维情景
传统的教学模式主要是一问一答式。

简单的一问一答,名为启发式,实为“填鸭式”,用提问的方式去灌,容易造成学生的思维定势,不
利于学生思维的发展,教师应尽量多设计一些多角度、多渠道、有梯度的问题,来激发学生的思维,活跃学生的思维,真正起到培养创新人才的作用。

如在讲七年级第2课《天生我才必有用》时,提出问题:你想成才吗?你认为如何才能成为国家社会所需要的人才?学生从不同的角度给出答案:要正确科学的认识自己,要制定切实可行的目标;对自己要有信心,学习勤奋;不骄傲自大;要不怕困难,不自卑等等,教师进一步提出问题,请联系你的实际,谈谈你由小学升入中学,取得成功的经验,这样也就顺利完成了这一课的教学任务。

4设计生动形象的语言情景,创设发散思维的情景
由于初中思想政治课有的内容严肃和枯燥,学生听起来很乏味,如果教师编制一些脍炙人口的经典名言,内涵深刻的案例,以及一些幽默笑话和广告语言,不仅能唤起学生学习热情,而且能唤起学生丰富的想象力,培养学生发散性思维。

例如:我讲“我国的环境”时,让两个学生表演呼叫电话———“长江、长江,我是黄河”,“黄河,黄河,我也是黄河”,引导学生思考“长江为什么会变成第二条黄河?”还利用自编的诗句:“枯滕老树昏天,小桥黑水人家,路边钢厂吱哑,断肠人是大家。

”分析造成我国环境污染的主要原因是什么。

在讲到实际计划生育时运用一些宣传标语“谁家要想先致富,少生孩子是条路”等让学生思考,点燃学生思维的火花。

5丰富课堂导入设计,创造发散思维的情景
俗话说,好的开始是成功的一半。

学生的思维活动和求知欲望,经常是从问题开始的。

青少年由于生活和心理的特征,对外界事物好奇,富于探索精神,在遇到了问题,产生矛盾时,思维活动的积极性便高涨起来。

例如,在讲《人格尊严权》时,让学生竞赛谁知道《水浒》英雄人物的绰号多,学生的积极性被调动起来后,话锋一转接着问,你是否愿意被同学喊绰号?紧接着全班进行自辩论———喊绰号是否表明彼此关系亲近?
总之,教师在教学活动中要从学生的实际和生活实际出发,创设各种情景,培养学生发散思维能力,以适应课程改革的需要。

[责任编辑:曹明明]
浅谈思品课教学中发散性思维的培养
庄永华
(泉州市泉港圭峰中学,福建泉州362000)
【摘要】为全面推进素质教育,培养适应时代要求的人才,所进行的新课程改革对教师提出了更高的要求。

培养学生的发散思维对新课程倡导的学习方式起到很大的促进作用。

本文结合新课程理念谈谈培养学生发散性思维的几个方面的问题。

【关键词】新课程改革;学习方式;发散性思维(上接第81页)小对输入的浪涌电流冲击。

由于电池组和直流总线并联运行,整流器同时对电池进行充电,当电池电压低于浮充电压时,整流器工作在恒流模式,此时MCU 将电池的充电电流反馈和用户设置的电池容量信息进行计算控制;当电池充至浮充电压时,转为恒压充电模式。

同时MCU 还根据电池的温度信息对电池进行温度补偿充电,还根据电池的使用情况对电池进行定时维护管理(当电池长时间没有充放电时,MCU 自动转为均充模式来激活电池的活性),以延长电池的使用寿命和减少用户的管理负担。

2.3IGBT 逆变单元
在直流总线正常时,MCU 发出逆变控制信号,逆变电路通过SPWM 驱动信号驱动IGBT 逆变桥,经变压器隔离变压、滤波后,输出纯净的正弦交流电。

逆变器通过调整驱动信号的脉冲宽度使输出电压从0VAC 缓慢的上升到额定电压,通过输出反馈控制使输出稳定;同时检测输出电压、电流对逆变器进行保护。

2.4自动和手动旁路单元
旁路电路即是将输入通过开关电路直接转换到输出供电。

当逆变器关闭或故障时,MCU 高速控制静态开关自动切换到旁路供电(<
1mS),而不会间断负载的供电。

手动维修旁路为在线维修设备时使用,可在设备不断电的情况下对UPS 进行检修。

2.5显示通讯单元
显示单元是将整机的运行状态和数据通过LED 和LCD 显示出来,同时还通过RS232、RS485、干接点信号、SNMP 卡等,配合后台软件实现远程监控。

3结束语
针对广电系统对电源高可靠要求的特殊性,采用具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的UPS 不间断电源,避免了因此而引起的设备运行不稳定或损坏的问题,杜绝了因电源的原因而造成的各种事故,从而提高了广播电视的播出质量,确保了广播电视的安全播出。

因此,设计优异的不间断供电系统,运用于广播电视领域,给播出设备提供优质可靠的电源保障是极其必要的。

[责任编辑:薛俊歌]
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