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UPS系统电路中并联冗余连接的方法

电子设计 2018-01-13 07:23 次阅读
电子行业的小伙伴们都知道UPS,UPS即叫不间断电源,它是将蓄电池与主机相连接,并且通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。UPS主要是用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、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就是一台交流式电稳压器,同时它还向机内电池充电;
  当市电中断(事故停电)时,UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变器切换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、硬件不受坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
  UPS电源系统主要是由主路、旁路、电池等五部分电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器(REC),进行DC/AC变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。今天小编主要来介绍一下UPS系统电路中的并联冗余连接方法及其可靠性。
  UPS并联冗余连接克服了热备份连接方法的不足,如图1~4给出了两台UPS并联连接的原理方框图。这种连接方式从表面上看更为简单,只需把两台UPS的输出连到一起就可以了,如果多台UPS相连也是这样把输出连到一起,相互之间再加一些信号连线,以实现并联功能。并联后的多台UPS可靠性模型如图1-5所示,根据上面的假设数据,其系统可靠性PP可根据下式得出:

  由上面的计算可以看出,热备份连接的UPS系统比单机系统高出两个数量级,而其并联系统又比热备份连接的UPS系统高出两个数量级,这就从理论上定性和定量地得出可靠性的趋势是:

  并联连接的UPS系统不但可靠性提高了,而且带载的能力也加强了,因为是并联,在两台UPS系统中,就具有着两倍的负载能力,所以在冗余的情况下,系统的过载和耐冲击能力比热备份连接的UPS系统强得多;在非冗余的情况下,它的并联可以增容,这也是热备份连接技术所不能实现的。
  随着UPS并联台数的增加,其可靠性也相应增加,但并联台数也不是无限的。
  UPS作为保护性的电源设备,它的性能参数具有重要意义。因其优越性,它被广泛应用于不间断电源现已广泛应用于:矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

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