UPS电源设备的原理与使用维护

于疆

[摘要]随着社会的进步和科学技术的迅猛发展，广播电视及有线电视网这一产业也在人们的注视中走向了成熟，在人们的生活中是越来越重要，而且随着广播电视及有线电视网技术的发展，早已融入到了人们的生活之中，它多功能业务的开发也逐渐趋于稳定。然而，人们追求是决不会停留在原始阶段的，如何满足广大广播电视及有线电视用户对于生活品味的追求就成了一个实质性的问题，而对于广播电视及有线电视产业而言，它最基本的要求则是做到保持广播电视节目的连续性以及数据业务安全畅通的传输，确保广播电视及有线电视节目能够不间断、高质量、既经济又安全的面向广大社会观众。

[关键词]UPS，电源，使用，维护，原理，性能

[中图分类号]TG434.1

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0336-01

一、前言

当今社会对于广播电视及有线电视产业的要求越来越高，在这种压力之中，广播电视发射机房及有线电视前端机房的稳定性与各个分前端信号的流畅度以及连续的电流量，将会直接影响着内部系统是否能够安全的运行。在这样的情况下，通过科研人员的不懈努力，UPS便成功诞生了，随着UPS的应运而生，它不仅在有线电视领域得到了广泛应用，并且做出了卓越的贡献，很大程度上造福于人类。对于之后的工作，相关人员在应用过程中必须要对UPS技术进行充分的认知与了解，也有必要对UPS正常维护的必要常识进行一个培训，保证UPS电源在有线电视网络系统应用中能不间断的正常工作。

二、UPS电源系统基本工作原理

UPS的主要元件是逆变器，它能保持电流稳压稳频的输出，在输出电能的同时，也一定的储能功能。由于计算机、程控交换器以及数据通讯处理系统等对于交流供电系统的要求相当严格，必须保证电流的持续与畅通，以及使流量保持在足够大小范围，同时把提高网络硬件设备可靠与高效性作为最根本的目标，许多单位都选择在局域网关键节点处安装配备了这种UPS电源。UPS供电系统设备有很多种类型，根据不同的型号，它系统容量的大小也有所差异，但是，它的工作原理和主要功能却都是基本相同的。

UPS电源系统主要是由整流器、储能器、变换器以及开关控制器组成。UPS电源系统内部需要有一个稳定的电压，整流器对于稳定有着重要的作用，它能把电压稳定在一个合理的范围之内，整流器件主要依靠的是当今最为先进的可控硅技术与高频开关整流器技术，在这两项技术的辅助之下，再加上它自身的功能特性，在精简机构的同时，使该变化能满足系统内部的需求，让UPS能在整流电压的输出过程中保持基本的幅度不会变化。净化功能对于UPS的基本工作来说也是一项重要的操作程序，它主要靠储能电池来完成，此外，储能电池对能量的节省也有着重要的作用，而且不仅能减少消耗，还对环保有促进作用。由于整流器的实际作用比较单一，它不能消除电流在瞬间产生的脉冲干扰，因此使得整流后的电压仍然处于强烈的干扰脉冲之中，在这种情况下，储能电池除了拥有可存储直流电能的功能以外，对整流器的不足来说也有了一定的弥补。由于电容两端的电压不能突变，即利用了电容器对脉冲的平滑特性，不仅使得脉冲干扰得到有效的控制，而且对于电容器本身起到了洁净作用。变换器对于频率的稳定状况也十分重要，根据变换器振荡频率的大小能看出电容器内部是否稳定。

电网电压在正常的工作情况下是由UPS负责向所有的负载提供电源，与此同时，还要给储能电池进行充电，因为难免会有一些突发状况无法预料，当遇到突发停电的状况时，储能电池就派上了用场，它就可以给负载提供所需要的电源，从而使得生产能够保持正常的进度，但是储能电池的电量也是有限的，当生产需要的负载严重过载时，储能电池就无法供应足够的电量，就需要由电网电压经整流直接给负载供电。

1.电源的工作原理

（一）AC-DC的变换：将输入到电网的交流电经过自耦变压器的降压作用、全波整流作用以及把滤波变为直流电压后，通过滤变器将电流供给逆变电路。

（二）DC-AC逆变电路：现在很多都采用大功率的逆变电路，在工作过程中具有很大的功率富余量，而且在输出过程中遇到的输出阻抗非常小，因此具有快速响应的特性。在技术方面，由于采用了高频调制限流和快速短路保护这两项当今最为先进的保护技术，使得系统在工作时更为安全可靠。

（三）控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，在系统运行的过程中能够起到改善逆变器的动态特性和稳定性的作用。

2.电源的工作过程

在系统正常工作时，直流的主回路中会有直流电压通过，这些直流电压主要是供给DC-AC交流逆变器，然后输出220V稳定的AC交流电压，同时对电池充电。

三、UPS的使用

（一）正常的开机顺序

众所周知，所有的负载在启动的时候都会存在一种高强度的冲击电流，但是在UPS内部的功率元件都有一定范围的承载度，若超过上限则会烧环UPS电源，尽管我们在对UPS容量大小进行选择的时候都考虑到了它的冗余，但是由于冲击电流在一瞬间会很大，因此还是会在一定程度上缩短元器件的使用寿命，严重上来讲甚至会损坏元器件，得不偿失。因此在启动UPS电源的时候需要尽量避免造成太大的损害，所以在开机之前，首先要把UPS电源设备打开，使得电流有一个缓冲作用，待电流在输出正常后，再逐个打开负载，在打开的过程中需要按一定的顺序进行，根据电流的负载量从大到小依次打开。此外，在系统运行过程中，UPS旁路工作时对于冲击力的抵抗性比较强，根据这一特性，可以在开机时先使得UPS电源系统处于旁路工作状态，然后在再逐个打开负载，然后UPS面板开关使其处于逆变工作状态，这佯便可以减小对于UPS电源本身的损害。

（二）关机顺序

在关机的过程中，应该先依次关闭负载，待负载都成功关闭了之后，再关闭UPS面板，使得UPS处于旁路工作，而充电器则继续对电池组充电。若根据需要，必须将UPS电源的输出设备关闭，只需将输入市电的电源断开即可。

（三）注意事项

1工作环境

UPS电源设备在工作环境上的要求不算太高，只需要放置在干燥、通风、清洁的环境之中，尽量避免阳光直接照射在设备上，以免温度过高使得设备发热发烫，而环境的温度最好保持在20℃至28℃之间，有利于系统的正常工作。

2.日常使用

对于UPS电源的开机和关机操作需要清楚一个正确的操作顺序，否则很容易减短设备的使用寿命。首先在开机时，要先打开主机电源，然后看清楚负载的大小之后，从大到小依次开启；在关机的过程中，应该先关闭负载，然后再关闭主机的电源。在日常使用的过程中，必须要注意的是不能频繁开关UPS电源，开关操作之间至少得停2N3分钟以上，这对系统起到一个缓冲作用。

3定期维护

根据UPS电源所处环境的清洁程度来决定打扫周期，一般在一年半左右。清洁时需要打开外壳，擦净机内的灰尘；在清扫蓄电池组的时候，还需注意观察电池的正负极接线端子上是否有锈蚀或漏液等情况，若发现有不合格电池需要及时处理。

四、结束语

随着科学技术的持续发展，对于各项系统都有了较高的要求，而计算机、数据通讯处理系统又属于精密的操作仪器，它们对于UPS的要求相比而言也就更高，因此为了满足种种需求，必须对UPS电源技术进行不断的技术完善。了解UPS电源技术的工作原理，在此基础上能够正确地对其进行使用与维护，只要运用合理，则可减少或避免UPS电源出现不必要的故障，使其使用寿命更加长，同时能更安全更可靠地为服务于社会。

参考文献

[1]阁亮，《UPS技术应用与研究》[M].北京：新科技出版社，2006

[2]李大伟，《UPS电源使用与维护》[M].北京：电子工业出版社，2001