传统UPS的改进方案
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频变 压器 为 依托 的线 性 电源 ， 同时又 由于交 流 电动 机 负载 的存 在 ， 因此 早期 的 ＵＰ Ｓ主要 目的是 保持 工 频 交
流不 中断． 了达 到这 个 目的就必 须 进 行逆 变 ， 为 于是 逆变 器 就成 了 ＵＰ Ｓ中的 核心 部件 ． Ｓ性 能 的改 善 和 ＵＰ
收 稿 日期 ｚ０ ６ｌ一 ９ ２ ０一 Ｏ２ 作者 筒 介 ： 立 英 （９ ０ ）女 ， 南 娄 底 人 ， 南 娄底 职业 技 术 学 院 机 电 系 讲 师 。 雷 １７一， 湖 湖 主要 从 事 应 用 电子 技 术 技 术 研究
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８ ４
太 原 师 范 学 院 学 报（ 自然科学版）
第 Байду номын сангаас卷
圈 １ 后 备 式 输 出端 电压 和 电流 的 波 形
Ｆｉ． Ｗ ａ ｅ ｓ ａ ｅｏ ａ ｋ ｕ ｕ — ｏｔｇ ｎ ｏ ｎ ｇ １ ｖ —ｈ ｐ ｆｂ ｃ — ｐ ｏ ｔｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｅ ｔ ａ
大 大提 高．
［ 键 词 ］ 开 关 电 源 ； 逆 变 器 ， 联 运 行 关 无 并
［ 章 编 号 ］ １ ７ — ０ ７ ２ ０ ） ４ ０ ８ — ３ ［ 田 分 类 号 ］ ＴＮ８ ［ 献 标 识 码 ］ Ａ 文 ６ ２２ ２ （ ０ ６ ０ — ０ ３０ 中 ６ 文
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第 ５ 卷
第 ４ 期
太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬＯＦ Ｔ ＹＵＡＮ Ｎ ＭＡＬ ＵＮＩ Ｒ Ｉ Ｙ （ ａｕ ａ Ｓ ｉｎｅＥ ｉｏ ） ＡＩ ＯＲ ＶＥ ＳＴ Ｎ ｔｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ｉ
一
般 中小 型用 户难 以承 受 ， 重影 响 了交流 ＵＰ 严 Ｓ的进一 步推广 应用 ． 当这 种矛盾 发展 到一定 程度 时 ， 然会 必
引发 一场 ＵＰ Ｓ革命 ．
１ 当前 ＵＰ Ｓ的 结 构 特 点 与存 在 的 问题
当前 ＵＰ Ｓ电路 的结 构形式 ， 由 ２ 是 Ｏ世纪 ７ 代 ＵＰ Ｏ年 Ｓ开发 的初期决 定 的． 时 的计 算机 采用 的是 以工 那
功能 的提高， 都集中表现在逆变器上 ， 因此大家都 围绕着逆变器大做文章 ， 使逆变器成为 Ｕ Ｓ中电路最复 Ｐ 杂 ， 艺 最 复杂 ， 器 件 用 得 最 多 ， 工 元 要求 又 最 严格 ， 计 制 造 最 困难 ， 积 最 大 ， 设 体 造价 最 高 的部 件 ， 占 去 了 它
ＵＰ Ｓ整 机 成 本 、 积 、 量 和 功耗 的 ９ ％以上 ， 为 ＵＰ 体 重 Ｏ 成 Ｓ技 术 、 能和 制 造 维 护 的难 点 集 中地 ， 功 当然 也 是
供 电 还 可 以 免 除 谐 波 干 扰 、 加 数 据 处 理 与 传 输 的 安 全 性 和 可 靠 性 ＋ 逆 变 器 ＵＰ 省 掉 了 传 统 增 无 Ｓ ＵＰＳ 中 的 逆 变 器 ， 用 户 设 备 实 现 直 流 供 电 ， 保 留 所 有 外 部 特 性 的 同 时 ， 他 各 项 技 术 性 能 也 都 对 在 其
Ｖｏ． Ｎｏ ４ １５ ．
Ｄｅ． ２ ０ ｃ ６ ０
２０ ０ ６年 １ 月 ２
传统 ＵＰ Ｓ的改进方案
雷立 英 祖 国建 钟 新 跃
（ 南省 娄 底 职 业 技 术 学院 ， 南 娄底 ４ ７ ０ ） 湖 湖 １０ ０
［ 要 ］ ＵＰＳ 的 用 户 设 备 ， 大 多 数 采 用 了 开 关 稳 压 电 源 ， 一 定 再 需 要 交 流 供 电 ， 用 直 流 摘 绝 不 采
ＵＰ Ｓ是 专 门为计 算 机设 计 的一种 不 问断 电源 ， Ｓ离不 开计 算机 ， 算 机也 离 不 开 ＵＰ ． 着计 算 机 ＵＰ 计 Ｓ随
的广泛应用 ， 使得 Ｕ Ｓ也得到了广泛的应用． Ｐ 为了提高 Ｕ Ｓ的可靠性 ， Ｐ 又需增加各种保护 电路或采用冗余 并联 的工作方 式． 这种 滚雪球 式 的发展 方式 ， 导致 交流 ＵＰ Ｓ的生产 维护技术 的难 度和 售价 指数增 加． 又 使 这
ＵＰ Ｓ故 障 最 多 、 可靠 性 最差 的地 方． 因此 ， ＵＰ 对 Ｓ革 命 自然 而然 地 应从 逆 变 器 人 手． 就是 说 要 取 消 逆变 也
器， 只有这 样才 是对 ＵＰ Ｓ最 彻底 的革命 ． 去掉 逆变器 在开 关 电源未普 及之 前决非 易事 ， 但 它有 三大难 点 不能 解决 ： 一是 直 流 电压不 能 通过工 频 变压 器 向线性 稳压 电源 输送 电能 ， 即不 能实 现不 问 断供 电； 亦 二是 大 功率 直流稳 压 困难 ， 算机 的多种低 压直 流 电源采用 直 流变压 困难 ； 计 三是市 电与计 算机 的 电隔离 困难 ．
２ 无逆 变器 ＵＰ Ｓ的 两种 工作 模 式
无 逆变 器 ＵＰ Ｓ的工作模 式有 两种 ： 一种 是后 备式工 作模 式 ， 一种是 在线 式工 作模式 ． 另
２ １ 后 备式 工作 模式 ［ ． １ 单 相 无逆 变器 工 作 在后 备模 式 时 ， 在市 电 中 断或在 恢 复过 程 中 ， 为后 备 式 ＵＰ 作 Ｓ负 载 中 的 ＡＴＸ 开关 电源 ， “ 电侧整 流滤 波 电路 ” 其 市 的输 出电压 及 电流 的波形 图 １所示 ． 图中 ｔ 之前 由市 电供 电 ； ｆ 时刻 市 电断 电 ； ～ｔ期 间 ＡＴ 开关 电源 内部 的储 能 电容 放 电 以维 护计 算机 的 工作 Ｉ 时刻 由 ＵＰ ｔ 。 Ｘ ｔ 。 Ｓ中 的蓄 电池 供 电 ； 时 刻市 电恢 复 ． ｆ 。 后 备工 作模式 时 ， ＴＸ开 关 电源 中市 电侧 整 流器 的输 出电压 和电流 Ｒ 的波形 见 图 １ Ａ 、 ． ２ ２ 在线式 工作 模式 ．
流不 中断． 了达 到这 个 目的就必 须 进 行逆 变 ， 为 于是 逆变 器 就成 了 ＵＰ Ｓ中的 核心 部件 ． Ｓ性 能 的改 善 和 ＵＰ
收 稿 日期 ｚ０ ６ｌ一 ９ ２ ０一 Ｏ２ 作者 筒 介 ： 立 英 （９ ０ ）女 ， 南 娄 底 人 ， 南 娄底 职业 技 术 学 院 机 电 系 讲 师 。 雷 １７一， 湖 湖 主要 从 事 应 用 电子 技 术 技 术 研究
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太 原 师 范 学 院 学 报（ 自然科学版）
第 Байду номын сангаас卷
圈 １ 后 备 式 输 出端 电压 和 电流 的 波 形
Ｆｉ． Ｗ ａ ｅ ｓ ａ ｅｏ ａ ｋ ｕ ｕ — ｏｔｇ ｎ ｏ ｎ ｇ １ ｖ —ｈ ｐ ｆｂ ｃ — ｐ ｏ ｔｖ ｌ ｅ ａ ｄ ｃ ｍｅ ｔ ａ
大 大提 高．
［ 键 词 ］ 开 关 电 源 ； 逆 变 器 ， 联 运 行 关 无 并
［ 章 编 号 ］ １ ７ — ０ ７ ２ ０ ） ４ ０ ８ — ３ ［ 田 分 类 号 ］ ＴＮ８ ［ 献 标 识 码 ］ Ａ 文 ６ ２２ ２ （ ０ ６ ０ — ０ ３０ 中 ６ 文
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第 ５ 卷
第 ４ 期
太 原 师 范 学 院 学 报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬＯＦ Ｔ ＹＵＡＮ Ｎ ＭＡＬ ＵＮＩ Ｒ Ｉ Ｙ （ ａｕ ａ Ｓ ｉｎｅＥ ｉｏ ） ＡＩ ＯＲ ＶＥ ＳＴ Ｎ ｔｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ｉ
一
般 中小 型用 户难 以承 受 ， 重影 响 了交流 ＵＰ 严 Ｓ的进一 步推广 应用 ． 当这 种矛盾 发展 到一定 程度 时 ， 然会 必
引发 一场 ＵＰ Ｓ革命 ．
１ 当前 ＵＰ Ｓ的 结 构 特 点 与存 在 的 问题
当前 ＵＰ Ｓ电路 的结 构形式 ， 由 ２ 是 Ｏ世纪 ７ 代 ＵＰ Ｏ年 Ｓ开发 的初期决 定 的． 时 的计 算机 采用 的是 以工 那
功能 的提高， 都集中表现在逆变器上 ， 因此大家都 围绕着逆变器大做文章 ， 使逆变器成为 Ｕ Ｓ中电路最复 Ｐ 杂 ， 艺 最 复杂 ， 器 件 用 得 最 多 ， 工 元 要求 又 最 严格 ， 计 制 造 最 困难 ， 积 最 大 ， 设 体 造价 最 高 的部 件 ， 占 去 了 它
ＵＰ Ｓ整 机 成 本 、 积 、 量 和 功耗 的 ９ ％以上 ， 为 ＵＰ 体 重 Ｏ 成 Ｓ技 术 、 能和 制 造 维 护 的难 点 集 中地 ， 功 当然 也 是
供 电 还 可 以 免 除 谐 波 干 扰 、 加 数 据 处 理 与 传 输 的 安 全 性 和 可 靠 性 ＋ 逆 变 器 ＵＰ 省 掉 了 传 统 增 无 Ｓ ＵＰＳ 中 的 逆 变 器 ， 用 户 设 备 实 现 直 流 供 电 ， 保 留 所 有 外 部 特 性 的 同 时 ， 他 各 项 技 术 性 能 也 都 对 在 其
Ｖｏ． Ｎｏ ４ １５ ．
Ｄｅ． ２ ０ ｃ ６ ０
２０ ０ ６年 １ 月 ２
传统 ＵＰ Ｓ的改进方案
雷立 英 祖 国建 钟 新 跃
（ 南省 娄 底 职 业 技 术 学院 ， 南 娄底 ４ ７ ０ ） 湖 湖 １０ ０
［ 要 ］ ＵＰＳ 的 用 户 设 备 ， 大 多 数 采 用 了 开 关 稳 压 电 源 ， 一 定 再 需 要 交 流 供 电 ， 用 直 流 摘 绝 不 采
ＵＰ Ｓ是 专 门为计 算 机设 计 的一种 不 问断 电源 ， Ｓ离不 开计 算机 ， 算 机也 离 不 开 ＵＰ ． 着计 算 机 ＵＰ 计 Ｓ随
的广泛应用 ， 使得 Ｕ Ｓ也得到了广泛的应用． Ｐ 为了提高 Ｕ Ｓ的可靠性 ， Ｐ 又需增加各种保护 电路或采用冗余 并联 的工作方 式． 这种 滚雪球 式 的发展 方式 ， 导致 交流 ＵＰ Ｓ的生产 维护技术 的难 度和 售价 指数增 加． 又 使 这
ＵＰ Ｓ故 障 最 多 、 可靠 性 最差 的地 方． 因此 ， ＵＰ 对 Ｓ革 命 自然 而然 地 应从 逆 变 器 人 手． 就是 说 要 取 消 逆变 也
器， 只有这 样才 是对 ＵＰ Ｓ最 彻底 的革命 ． 去掉 逆变器 在开 关 电源未普 及之 前决非 易事 ， 但 它有 三大难 点 不能 解决 ： 一是 直 流 电压不 能 通过工 频 变压 器 向线性 稳压 电源 输送 电能 ， 即不 能实 现不 问 断供 电； 亦 二是 大 功率 直流稳 压 困难 ， 算机 的多种低 压直 流 电源采用 直 流变压 困难 ； 计 三是市 电与计 算机 的 电隔离 困难 ．
２ 无逆 变器 ＵＰ Ｓ的 两种 工作 模 式
无 逆变 器 ＵＰ Ｓ的工作模 式有 两种 ： 一种 是后 备式工 作模 式 ， 一种是 在线 式工 作模式 ． 另
２ １ 后 备式 工作 模式 ［ ． １ 单 相 无逆 变器 工 作 在后 备模 式 时 ， 在市 电 中 断或在 恢 复过 程 中 ， 为后 备 式 ＵＰ 作 Ｓ负 载 中 的 ＡＴＸ 开关 电源 ， “ 电侧整 流滤 波 电路 ” 其 市 的输 出电压 及 电流 的波形 图 １所示 ． 图中 ｔ 之前 由市 电供 电 ； ｆ 时刻 市 电断 电 ； ～ｔ期 间 ＡＴ 开关 电源 内部 的储 能 电容 放 电 以维 护计 算机 的 工作 Ｉ 时刻 由 ＵＰ ｔ 。 Ｘ ｔ 。 Ｓ中 的蓄 电池 供 电 ； 时 刻市 电恢 复 ． ｆ 。 后 备工 作模式 时 ， ＴＸ开 关 电源 中市 电侧 整 流器 的输 出电压 和电流 Ｒ 的波形 见 图 １ Ａ 、 ． ２ ２ 在线式 工作 模式 ．