后备式UPS 也称非在线式UPS ,平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器紧急切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,因此后备式UPS也被称为离线式UPS。主要针对家用PC、小型通讯交换机、商用POS机、工作站及其外围设备等应用设计开发的ups电源。
一、电路各环节的功能
1)充电器。当市电正常时,充电器对蓄电池进行充电和浮充电。
2)以DC/AC逆变器。当市电存在时,逆变器不工作;市电中断时,由它将直流电(由蓄电池供给)转变成符合负载要求的交流电,电压波形有方波、准方波和正弦波3种形式。
3)输出转换开关。当市电存在时,输出转换开关接通输入电源,向负载供电;市电中断时,输出转换开关在断开市电回路的同时接通逆变器,由逆变器继续向负载供电。
4)智能调压电路。市电存在时,智能调压电路可用来调节并稳定输出电压。
二.后备式UPS的工作原理
后备式UPS的工作原理为:当电网供电正常时,一路市电通过整流器对蓄电池进行充电,而另一路市电通过自动稳压器初步稳压、吸收部分电网干扰后,再由旁路转换开关直接给负载供电。此时,蓄电池处在充电状态,直到蓄电池充满而转入浮充状态。UPS相当于一台稳压性能较差的稳压器,仅对市电电压幅度波动有所改善,对电网上出现的频率不稳、波形畸变等“电污染”不作任何调整。
当电网电压或电网频率超出UPS的输入范围时,即在非正常的情况下,交流电的输入己被切断,充电器停止工作,蓄电池进行放电,在控制电路的控制下逆变器开始工作,使逆变器产生220V、50Hz的交流电,此时UPS供电系统转换为由逆变器继续向负载供电。后备式UPS的逆变器总是处于后备供电状态。
后备式UPS的优点是:产品价格低廉,运行费用低。由于在正常情况下逆变器处于非工作状态,电网电能直接供给负载,因此后备式UPS的电能转换效率很高。蓄电池的使用寿命一般为3~5年。
后备式UPS的缺点是:当电网供电出现故障时,由电网供电转换到逆变器供电存在一个较长的转换时间。对于那些对电能质量要求较高的设备来说,这一转换时间的长短是至关重要的。再者,由于后备式UPS的逆变器不是经常工作,因此不易掌握逆变器的动态状况,容易形成隐性故障。后备式UPS一般应用在一些非关键性的小功率设备上。
从后备式UPS的工作原理可以看出,在大部分供电时间内,负载所使用的电源就是市电(或经过调压器简单调压的市电),负载还是会承受从市电网路进来的浪涌、尖脉冲、干扰、频率漂移等不良影响。显然,这时的UPS实质上是一台稳压器,只能对市电的高低压问题有所改善,而不能解决大部分市电供电问题,它是一种价格便宜、技术含量较低的UPS,适合不太重要的PC使用。<