董彬
上海赫法实业有限公司上海市201108
摘要：供电系统的重要设备—不间断电源（UPS）。一旦正常市电交流供电中断，由蓄电池中输出的直流能够完成从直流到交流不断为下游的负载供电，此系统工作的安全与稳定很大程度上能够保证整个空管系统负载的安全运行。所以，对不间断电源的工作原理及其维护不断进行深入探讨是非常有意义的。基于此，本文从不间断电源的基本构成入手，进而介绍不间断电源的常见类型，进而重点介绍不间断电源的工作原理和维护方式，期望不间断电源能够得到更好的应用，使其发挥应有的作用。
关键词：不间断电源；工作原理；维护
1不间断电源的基本构成
整流器、逆变器、旁路开关、蓄电池是不间断电源的基本构成[1]。
1.1整流器
整流器具有切换交流、直流电源的功能，可以在蓄电池以及逆变器中共同使用。不间断电源的输入指标与整流器性能指标具有直接的联系，并且，还能起到这两个作用：(1)交流电转化成了直流电，滤波对其进行处理以后，继续为设备或者逆变器输送电源；(2)可以充当充电器使用，给蓄电池提供所需要的电压。整流器正常运行的时候时常还会用到高频开关再加上可控硅，其作用在于，外接电源不好用的时候或者发生任何变化的时候，还能控制电能幅值。与此同时，还能产生可靠的、平稳的直流电为设备后端供电。
1.2逆变器
蓄电池与整流器就是逆变器的前端直流电源部分。要知道的是蓄电池还有整流器都可以变成交流电源。此外，逆变器的构成还有你便桥、滤波电路等部分。就逆变器而言，最大价值在于能将市电整流成更加好用的直流电，也能作为蓄电池来用存储电能，还能变成最稳定可靠的波形交流电。
1.3旁路开关
UPS系统中的旁路开关，不但可以保证系统稳定安全的工作过程，并且有一定的承载能力。旁路开关可以借助逆变器自行进行切换。在现实应用中，它很大程度上把电气设备保护程度大大提高了，可以更好的降低设备损坏次数。因此，旁路开关对逆变器进行自由切换，从而实现了不间断供电的作用。
1.3蓄电池
蓄电池在不间断电源UPS中可以起到存储电能的作用，它的容量直接影响应急供电时间。市电电压处于稳定供应的情况下，不间断电源UPS可以借助于整流器实现电能到化学能的转换，最后储存到蓄电池中。如果市电出现断电或存在异常波动的情况，此时蓄电池就会把它自身存储的电能进行转换，继续为电气设备供给电源。
2常见的UPS类型
不间断电源经常被分为后备式UPS、在线式UPS两种，同时在线式UPS又分为三端口不间断电源、串联型在线式不间断电源两种。
2.1UPS-后备式
如果外电没有出现啥异常情况，后备式UPS还可以利用外部电能给电气设备供电。市电运行出现问题的相框下，后备式UPS就会让逆变器发挥作用。在此过程中由于外电波对电源输出会产生干扰，所以供电质量有可能会比较差，也就是说，重要的电气设备尽量不使用后备式不间断电源。
2.2UPS-在线式
在线式不间断电源中的串联型，其以交流电为主输入形式，该类型的滤波设备对外电有不能忽视的干扰。所以，应当提升外电部分的作用。整流滤波对其处理后，确保电池组与逆变器在充电状态下一直正常。
也就是说，逆变器对负载项进行输入的过程，是在交流电的帮助下才把电压以及电频输送到的。外电一旦不能运行正常，此时该类型的逆变器就会处理蓄电池的电压，由负载输出交流电，降低出现断电情况的频率。
3UPS的基本工作原理
通过探析备式UPS与在线式UPS设备工作原理，，进而证明不同类型的不间断电源其基本原理也存在很大区别。
3.1在线式UPS工作原理
在线式不间断电源由多种器件构成，其中最核心的部件包括静态开关、充电和保护电路、逆变器、蓄电池组。外电状态正常时，由于整流器存在滤波电路，所以通过把输入电压转成逆变器的模式继续供给电能，同时逆变器通过匹配的处理设备实现输出，从而实现SPWM波和正弦波进行科学有效转化，并且整流电压通过充电设备能够持续为蓄电池供给电能[3]。在此种情况下外电通过静态开关、逆变器以及整流滤波器等形式为负载提供电能，同时借助逆变器实现对频率与电压实时性的监控。
3.2后备式UPS的工作原理
通常情况下，后备式不间断电源常常处于211蓄电池持续充电状态，一旦停电逆变器就会立即进入运行状态。为电池提供直流电的过程中其直流电会直接转化成比较稳定的交流电进行输出，由此该类型电源还被称之为“离线式不间断电源”[4]。在外电运行正常时，后备式UPS能够以旁路模式一直进行运行，转换开关会变成外电输入端状态，经过转换开关与输出变压器来实现UPS与电气设备连接保持正常，并且保证负载过程电能。但是如果外电发生变动，那么它也会通过继电器对变压器节点进行负载转换，确保电压安全稳定输出。
外电电压如果不稳甚至出现中断，不间断电源就会进入后备运行状态。查找问题时可以对控制电路进行检测，这时必须要确保开关处于逆变器端，电气设备所需要的电能完全由蓄电池进行提供。在此种情况下，逆变器输出的电波是方形的，并且如果负载发生问题，就需要及时调整方形电波的宽度，确保外电处于正常运行状态[5]。通常情况下，逆变器不会一直处于启动状态，只有在外电发生变化时逆变器才会进入启动状态。当然，逆变器启动也需要3～10ms才能步入工作状态，此过程也是电能变成外电的过程。
4不间断电源系统的维护
首先，不间断电源运行阶段，主机不需要过多的维护，但是必须重视灰尘的防控和清扫工作，定期对其进行清灰。尤其是气候干燥的时候，灰尘相对比较多，系统风机会将灰尘吹至主机内，湿度达到后，主机系统经常性出现紊乱的现象，导致主机无法正常工作，设置出现错误警报。灰尘还会影响到器件正常散热。对主机需要每四个月进行一次全面彻底清理，清理过程中也需要检查连接的元器件是否存在松动现象，适当对其进行紧固处理。
其次，蓄电池是不间断电源系统中最关键的部件，可以最大限度的保障系统运行正常，缺少电池很有可能会导致某些功能特性遭到破坏。实际运行过程中，一般来说应用的电池都是不用进行维护的，但是无形中也会对电池产生或多或少的影响，只是肉眼无法看到，所以对电池进行定期的检查和维护测试也是很有必要的。
5结束语
不间断电源系统是电气设备的基本电能保障系统，由于它的构成比较复杂，而且运行机制也存在很大差别，导致它的运行理念就很特别。所以，应该对不间断电源系统的工作原理进行仔细研究，进行维护工作的过程中，必须结合运行原理和实际运行情况进行维护工作。同时要高度重视系统维护和蓄电池等构成部分的保养，进而将不间断电源的作用发挥到最大。
参考文献：
[1]王泽德泓.浅谈不间断电源UPS原理及其维护检修[J].数字传媒研究,2015(6).
[2]樊江华.浅谈UPS（不间断电源）的工作原理及一般维护[J].科技视界,2015(8).
[3]牛莺雪.不间断电源（UPS）及其维护[J].科技创新与应用,2013(31).闻凯阳.UPS不间断电源的组成原理及维保分析[J].中国新通
[4]陈金龙.研究探讨不间断电源(UPS)的工作原理及其维护分析[J].西部广播电视,2017(10):190.
[5]葛莉.不间断电源(UPS)的工作原理及其维护分析[J].电子技术与软件工程,2015(24):135.