在线式U PS 的原理分析 On－ line UPS Principle Analysis （UPS 技术讲座三） 1 在线式UPS 工作原理 电路结构如图3－1 所示，输入滤波器实质上就是EMI 滤波器，一方面滤除、隔离市电对 UPS 系统的干扰，另一方面也避免 UPS 内部的高频开关信号“污染”市电。 在线式UPS 不论是由市电还是由蓄电池供电，其输出功率总是由逆变器提供。市电中断或送电时，无任何转换时间。 平时，市电经整流器变成直流，然后再由逆变器将直流转换成纯净的正弦电压供给负载。另一路，市电经整流后对蓄电池进行充电。正常供电时的工作原理见图3－1（a）。 图3－1（a）正常供电时在线式UPS 工作原理示意图 一旦市电中断时，转为蓄电池供电，经逆变器把直流转变为正弦交流供给负载。市电中断时的工作原理见图3－1(b)。 图3－1（b）市电中断时在线式UPS 工作原理示意图 图3－1（c）市电正常而逆变器故障时的工作原理示意图 在市电正常供电状态下，若逆变器出现故障，则静态开关动作转向由市电直接供电，此时的工作原理见图3－1(c)。 如果静态开关的转换是由于逆变器故障引起，UPS 会发出报警信号；如果是由于过载引起，当过载消失后，静态开关重新切换回到逆变器输出端。 2 在线式UPS 充电电路 虽然后备式UPS 中的恒压充电电路具有电路简单、成本低廉等优点。但这种充电电路使蓄电池组初期充电电流较大，影响蓄电池的寿命。所以在在线式UPS 中一般采用分级充电电路，即在充电初期采用恒流充电，当蓄电池端电压达到其浮充电压后，再采用恒压充电。在线式UPS 蓄电池的典型充电特性如图 3－2所示。 图 3－2 在线式UPS 蓄电池理想充电过程 图 3-3 小型在线式UPS 充电电路 图 3－3 所示为某小型在线式UPS 的充电电路，该电路的工作原理如下： 变压器将市电电压由 220V 降到 110V，经整流滤波后变成 140V 的直流电压U1，这个电压分成两路：一路由 R1 降压和 V1、V2 稳压后，得到 18V 左右的电压U2，加到集成控制器（UC3842）的7 端，作为该控制器的辅助电源；另一路经电感 L1 后加到场效应管 V3 的漏极。V3 工作在开关状态，是个提升式（BOOST）开关稳压器，当 UC3842 的6 端输出一正脉冲方波时，V3 导通，电压U1 几乎都降在电压L1 上，通过L1 的电流等于漏极电流ID，当正脉冲方波过去后，在该脉冲的后沿激起一个反电势电压 式中：Δu 为瞬时反电势电压，Δt 为脉冲下降时间。 这个反电势电压...
