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用UPS作为应急电源EPS从原理结构上和UPS大同小异
  用UPS作为应急电源EPS从原理结构上和UPS大同小异。在线式UPS不论市电是否正常,它都一直由逆变器供电,即按照“市电输入→整流→逆变→输出”的顺序进行,只有在逆变器故障或过载时才改由旁路输出,如图5所示。而EPS,当市电正常时,市电通过开关S输出给负载,同时充电器对电池充电。当控制系统检测到市电停电时,逆变器工作,使开关S切换至逆变输出状态,向负载提供电能,蓄电池是UPS/EPS的心脏,不管UPS/EPS电路多么先进。

  从以上供电系统图可以看出,UPS是一种双变换结构的不间断电源,主要为负载提供稳定的高质量电能,不受市电电网的影响,而且其转换时间一般在10ms以内,所以,UPS被广泛应    用于计算机、程控交换机、医疗设备及精密电子仪器等不能中断供电的场所。但正因为UPS不仅担负着应急供电外,还担负着改善电力品质的任务,所以其逆变器要连续不断地工作,使用寿命相对较短,一般为5~8年,尤其是电池的更换较为频繁。另一方面,UPS的逆变器长期处于工作中,自身的损耗较大,而且对使用环境要求很高,只能放在计算机房或空调房间里。

  UPS专为IT行业的计算机类和通讯类负载而设计,其负载适应能力不及EPS,举例说明,如果应急供电场合含有交流感应式电动机一类的感性负载,那么在UPS的设计选型和使用中就会出现很大问题。由于交流电动机的起动电流通常是其额定电流的5~7倍,而UPS的过载能力标准规定:过载125%时,A类为10min,B类为1min,C类为30s;过载150%时10s。如果想要UPS能承受电动机起动电流的冲击能力,势必要增大UPS的额定容量,这无疑将加大投资,还未必能彻底解决问题。因此,选用UPS作为应急电源,工作既不可靠,还得花费大量资金。


  UPS/EPS的发展趋势UPS/EPS的控制技术


  中小型UPS/EPS的AC/DC和DC/AC变换大多数仍采用模拟控制电路,AC/DC变换器的控制芯片大多数已集成化,使用简单,工作可靠。DC/AC变换器的控制有两种基本方式,一种是单闭环控制,另一种是双闭环控制。前者控制电路简单,但难于实现输出端短路自动恢复。后者控制有电流内环和电压外环,电压调节器的输出为电流调节器的给定,因此,限制电流给定幅值也就限制了逆变器的最大输出电流。


  当前,数字控制已成为新型UPS/EPS控制技术发展的主流,数字控制器具有精度高,抗干扰能力强,易于实现对UPS的检测、故障诊断和隔离,易于实现遥控遥测,实现多台UPS的并联和热插拔,易于实现对蓄电池的监控和管理。也就是说,计算机的介入使UPS具备了智能化,可以使其运行在最优状态。


  DSP的应用采用数字信号处理器(DSP)的数字PWM技术,是数字控制技术的核心,用于保证UPS/EPS输出电压的质量,即保证输出电压、频率和输出电压波形满足技术指标的要求。数字控制的另一个重要功能是实现UPS/EPS的初始自检和运行自检,进行故障保护和故障隔离,这是模拟控制器无法胜任的。由于数字控制器的灵活性,使UPS控制器的硬件电路可以标准化,从而简化了生产、使用和维修,也大大提高了工作可靠性。

  UPS/EPS电路是由以下几部分组成的:主电路、驱动电路、监控显示及控制保护电路和通信界面电路。其中监控、显示及控制保护电路和通信界面电路,可以运用数字化设计技巧简化其电路,并解决原类比电路需要调整、具有温漂及参数调整不易的缺欠。采用的方法是:



    1)全微处理器化利用微处理器来执行监控、显示及控制保护电路和通信界面电路的功能;
    2)半微处理器化利用类比电路处理快速反馈保护电路,而由处理器处理慢速反馈、报警、显示及通信界面的功能。
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