简述UPS电源原理及故障处理

 UPS（Uninterruptible Power System），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电 )时, 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。

关键词【UPS】【组成部分】【原理】【故障处理】

一、UPS系统的主要作用有两方面：

（1）做为重要设备的交流供电电源，防止电突然断电而影响正常工作，给设备造成损害；

（2）消除电中的电涌、瞬间高/低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机等提供高质量的电源。

二、UPS的结构：

UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成。其重要组成部分：

整流器：有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压，起到一个充电器的作用；

逆变器：将直流电（DC）转化为交流电（AC），供给负载使用；

蓄电池：UPS用来作为储存电能的装置，使其在电失电时，可以将直流电逆变后，为负载提供不间断电源。其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间；

静态开关：又称静止开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制；

隔离变压器、稳压器：在输入或输出部分将交流与直流隔离，稳压器除了隔离之外还有稳定电压的作用；

三、UPS的四种运行模式：

（1）正常操作模式：

在正常交流电源供应下，整流器将交流电转换为直流电，将电中的“电源污染”消除，并同时对蓄电池充电。再供给逆变器将直流电转换为交流电，提供更稳定的电源给负载。

（2）停电模式：

当交流电源发生异常或整流器、电抗器故障时，蓄电池组提供直流电给逆变器，使交流输出不会有中断，进而达到保护负载的作用。

（3）备用电源模式：

当逆变器发生异常状况如逆变器保险丝熔断、短路等故障时，逆变器会自动切断以防止损坏，若此时旁路交流电源正常时，静态开关会将电源供应转为由旁路备用电源输出给负载使用。

（4）维护旁路模式：

当 UPS要进行维修或更换电池而且负载供电又不能中断时，可以先切断逆变器开关然后激活维修旁路开关，再将整流器和旁路开关切断。交流电源经由维护旁路开关继续供应交流电给负载，此时，维护人员可以安全地对UPS 进行维护。

四、UPS电源常见故障:

（1）输出电压过低是较为常见的故障之一。可能的原因包括：电池组中电池老化或损坏：电池组中的电池老化或损坏，会导致输出电压降低。解决的办法是更换损坏的电池，并定期对电池进行维护和充电。负载过大：如果UPS电源的负载过大，可能会导致输出电压降低。解决的办法是合理分配负载，避免超载运行。电池组中电池数量不足：如果电池组中的电池数量不足，也会导致输出电压降低。解决的办法是增加电池数量，并根据需要调整电池组的配置。 

（2）逆变器故障：逆变器故障也可能导致输出电压过低。解决的办法是检查逆变器的运行状态，如果发现故障，需要进行维修或更换。 二（3）输出电压过高也是UPS电源常见的故障之一。可能的原因包括：电压调节器故障，电压调节器故障可能导致输出电压过高。解决的办法是检查电压调节器的运行状态，如果发现故障，需要进行维修或更换。温度异常：UPS电源的温度异常可能会导致输出电压过高。解决的办法是检查UPS电源的温度状态，如果温度过高，需要进行散热处理。负载过轻：如果UPS电源的负载过轻，可能会导致输出电压过高。解决的办法是合理分配负载，避免轻载运行。 

（4）UPS电源无法启动:UPS电源无法启动可能是由于多种原因引起的。可能的原因包括：电池电量不足：如果电池电量不足，会导致UPS电源无法启动。解决的办法是给电池充电，或者使用其他正常的电池替换掉电量不足的电池。 电池连接不良：电池连接不良可能会导致UPS电源无法启动。解决的办法是检查电池的连接状态，如果发现连接不良，需要进行调整。 

（5）主机故障：UPS电源的主机故障可能会导致无法启动。解决的办法是检查主机的运行状态，如果发现故障，需要进行维修或更换。开机电路故障：开机电路故障也可能会导致UPS电源无法启动。解决的办法是检查开机电路的状态，如果发现故障，需要进行维修或更换。 

（6）运行时突然断电 UPS电源在运行时突然断电可能是由于多种原因引起的。可能的原因包括：输入电压过低：输入电压过低可能会导致UPS电源在运行时突然断电。解决的办法是检查输入电压的状态，并进行适当的调整。负载突然增加：如果负载突然增加，可能会导致UPS电源在运行时突然断电。解决的办法是合理分配负载，避免突然增加的负载导致UPS电源断电。 （7）散热不良：如果UPS电源的散热不良，可能会导致在运行时突然断电。解决的办法是检查UPS电源的散热状态，并进行适当的维护和清洁。 硬件故障：硬件故障也可能会导致UPS电源在运行时突然断电。解决的办法是检查硬件的运行状态，如果发现故障，需要进行维修或更换。 

（8）UPS电源噪音过大可能是由于多种原因引起的。可能的原因包括： 风扇故障：风扇故障可能会导致UPS电源噪音过大。解决的办法是检查风扇的运行状态，如果发现故障，需要进行维修或更换。