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UPS电源电路工作原理(以C3k为例)
(1) 功率级电路工作原理
① 充电器电路
如图2所示，市电经P(L)、P(N)进入功率板做为充电器的输入电源， 经由BR01、 VM208、 U206、 TX1、U202、U203等构成反激式变换器，转换为直流电压对电池充电。为确保电池寿命，充电器输出电压必须保持稳定，调整VR301可得到110V的充电电压Uch，同时TX1的副边还为功率因数校正电路提供驱动电源PFVCC＋、PFVCC0、PFVCC－；该反激式变换器由开关型PWM集成电路UC3845 (即U206)控制，CPU通过(加在TLP521上的)信号控制UC3845的工作。当有市电时，TLP521截止，UC3845起振,正常工作，给蓄电池充电；当无市电时，TLP521导通，将定时电容(C221A)对地短路，UC3845停振，从而停止充电,同时功率因数校正电路也停止工作。
② 开机电路
如图3所示，直流、交流开机均是在接到由CNTL板送来的开机信号后，用一个高电(电池电压或充电电压)去触发Q8的基极，使Q8导通，给工作电源的集成控制片U302送去工作电压，使U302开始工作，转换成多个直流电源，并用其中的＋24V电源继续维持Q8的导通状态，开机动作完毕。
③ 电源电路
如图4所示，电池电压、充电电压由TX305第6脚输入，经由U302、VM3、TX305等所构成的开关电源电路，产生多组相互的逆变器所需的工作电源IGBT＋12V、IGBT－5V及控制工作电源24V、12V，其中12V电源再经由U311(7805)产生5V电源供控制板或其他控制集成电路作工作电源。
④ 斩波器电路
如图5所示，由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501组成的升压斩波电路，将单一的直流电压(电池电压)转换为高压正负直流电压。当市电中断时，此直流电压通过VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和电感L501、L502送至±DC BUS(±400V)继续提供电源给逆变器，使供电不致中断， 并用U501 来控制 DC BUS 的输出电压，由CPU进行设定并控制，不需人工调整。CPU通过U501（SG3525）的OFF端控制该直流直流变换器的工作状态。当市电正常时，关闭集成控制片SG3525，使斩波器不工作，只有在蓄电池供电时，该斩波器才工作。
⑤ 功率因数校正电路
如图6所示，输入交流电经CT2，电感L1、L2，整流桥BR02、VM1A、U305、U10组成升压斩波电路，在电容C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335上产生±370V的BUS电压作为逆变器输入，经逆变器的转换，产生正弦交流输出。与此同时，UC3854将检测市电电流和市电电压，对功率元件进行控制，使输入电流的波形与电压波形相，相位相同，以提高输入功率因数，避免对电网产生谐波干扰。稳定的DC BUS有助于稳定交流输出电压，因此要注意DC BUS电压的稳定和准确。本机由CNTL直接根据输入交流电压的高低和当前±BUS电压高低进行控制，不需人工调整DC BUS电压。
⑥ 逆变器电路
如图7所示，C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335和VM12、VM13及VM5、VM7组成半桥式逆变器，L5、L6、L7及C11、C12组成低通滤波器，在CNTL所产生的PWM信号控制下，经由U2、U3驱动，推动半桥逆变器两功率管工作，产生正弦波输出。
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称为力率角或功率因数角，cosj表示有功功率P和视在功率S的比值，称为力率或功率因数。在感性电路中，电流落后于电压，j>0，Q为正值，而在容性电路中，电流超前于电压，j<0，Q为负值。对于一个机房来说，接地方式对UPS电源系统是否能正常工作是有影响的，一般比较可靠的方法是一点接地，即机房系统中所有的设备的交流地、直流地、安全地等都直接与地桩相连。这样做的好处是：当地电位发生变化时，各设备就像飘在水上的船一样，水涨船高，大家的地电位是一样的，没有电位差，相对关系没有改变，所以工作正常。否则如果将所有设备的地都接在一条地线上，当有电流经地线流入地时，沿电流方向形成电压降，于是接在地线不同点的设备就有了不同的地电。
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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。UPS发展到现在，市场上有着各种各样的机型，其中工频机、高频机、模块化机型是目前UPS市场上常见的三种机型，本文从基本原理及应用特点介绍这3种机型，进行各项指标对比，以供用户选型参考。在说工频机高频机之前，我们先明确下高频机、工频机的定义。国外没有高频机工频机的说法，他们定义有变压器型和无变压器型UPS，即TransformerUPS和Transformer－lessUPS。国内以整流器的调制频率来区分，整流器的调制频率为工频（50Hz）调制的，定义为工频机，整流器采用高频（上千Hz）调制的，定义为高频。
信号电压基点变了，当然他们之间的相对关系就改变了，系统就难免不出错。因为UPS电源作为机房设备的电源保障系统，它的自身所需电源是电网提供过来的，为防雷击产生大电流而没有接地措施及时减少电流对自身元器件的冲击产生损坏，很容易让整个机房系统瘫痪。模块化UPS电源包括整流器、逆变器、静态旁路开关以及附属的控制电路、CPU主控板等。模块化UPS电源大的优点就是能够提高系统的可靠性和可用性，任何一个模块的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电源的系统结构极具弹性，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，使规划实现“随需扩展。
