模块化UPS电源功率模块工作原理和作用

来源：存能电气  日期：2019-05-16 10:14  浏览量：次

　　模块化UPS电源功率模块工作原理和作用。模块化UPS电源是由机架、UPS功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成。UPS功率模块包括传统UPS的整流、充电、逆变以及相关控制电路等部分组成。其逆变效率可达98%以上，从而提高了整机工作效率，降低了损耗、节省了电能。

　　模块化UPS电源功率模块工作原理

　　虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。

　　AC-DC变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。

　　DC-AC逆变电路：采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。

　　控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈。

　　模块化UPS电源相对于传统立式（塔式）结构UPS而言，能够安装在标准机柜中，节省占地面积与空间，便于安装、使用及维护，能够使用较短的功率连接电缆。通过减少关键设备与负载之间的故障点，模块化UPS可提高整个系统的可用性。

　　从设计和工作的原理方面来讲的，模块化UPS包括整流器、逆变器，有些还包括静态旁路开关及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化最大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性，任何一个模块出现故障并不会影响其他模块的正常工作，而且可通过热插拔特性缩短系统的安装和修复时间。

　　模块化UPS电源功率模块的作用

　　1、模块化UPS电源可以应用在各种场景，办公楼、生产车间或者医院都会用到这种特殊的电源，通过持续的稳定供电以保证正常的生产和医疗，用以保护人们的财产安全和人生安全。它具有多功能性，几乎所有需要备用电源的地方都可以引用这项技术。

　　2、体积比较小，容电量可观，它的功率在千瓦甚至万瓦的数量级上，能够为基本的电器提供稳定电源。

　　3、设备特点是整体化、免维修的，整个主机处于封闭状态，既能防尘有能避免意外损伤。有需要进行设备更新或者维护的时候，在线处理更加方便，不用讲设备拆解下来就能完成升级。

　　4、模块化UPS电源系统结构极具弹性，功率模块的设计概念是在系统运行时可随意移除和安装而不影响系统的运行及输出，使投资规划实现“随需扩展”，让用户随业务发展实现“动态成长”，既满足了后期设备的随需扩展，又降低了初期购置成本。

　　5、可双机或多机并联。具备电池测试维护、微机监控元人值守、可远程通信等功能；在机器构成上，元器件标准化、模块化、互换性好;有宽电压输入、高效率输出、过载能力强等优良性能。

　　6、当市电中断(事故停电)时，模块化UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

　　模块化UPS电源功率有什么优势？

　　1、安装简单，扩容方便，节约投资

　　模块化UPS采用模块化结构，可以方便地安装和扩容，只需要增加模块就可以了。在信息机房供电系统建设初期，会对UPS的容量需求产生错误的、过低或过高的估计，模块化UPS通过可扩容的模块结构可以有效解决这一问题。

　　2、并联冗余，运行稳定，可靠性高

　　在模块化UPS中，功率模块部分是并联冗余的，即功率部分是由许多模块并联在一起，它们不分主从，互不依赖，并且均分负载。每个模块都配有输入、输出保险和输入、输出继电器，即使有一个模块发生故障也能够自己退出整个系统，不影响整个系统工作。

　　在模块化UPS系统中，用户只需要购买相应的功率模块，即可实现“N+X”的故障冗余，因此相对于传统UPS的“N+1”模式，容错率大大提高。

　　3、维修方便，在线处理，可用性高

　　传统的UPS在出现故障的情况下，都需要专业技术人员到现场维修。如果采用模块化UPS，因为所有的模块都是采用热插拔，所以不需要专业的技术人员，只要有备用模块，用户也可以自己进行维护。有故障可以拔下故障模块，换上备用模块，整个过程只需要几分钟。

　　以上就是模块化UPS电源功率模块工作原理和作用介绍，随着自动化、信息化地不断发展,各行业对电力需求越来越旺盛,对电力保护要求越来越高,模块化UPS作为保障供电稳定性和连续性的重要设备,已广泛应用到各个领域。