UPS系統(tǒng)電路中的并聯(lián)冗余連接方法及其可靠性

電子行業(yè)的小伙伴們都知道UPS，UPS即叫不間斷電源，它是將蓄電池與主機(jī)相連接，并且通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。UPS主要是用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。

當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流式電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電;

當(dāng)市電中斷(事故停電)時(shí)，UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受壞。UPS 設(shè)備通常對(duì)電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù)。

UPS電源系統(tǒng)主要是由主路、旁路、電池等五部分電源輸入電路，進(jìn)行AC/DC變換的整流器(REC)，進(jìn)行DC/AC變換的逆變器(INV)，逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。今天小編主要來介紹一下UPS系統(tǒng)電路中的并聯(lián)冗余連接方法及其可靠性。

UPS并聯(lián)冗余連接克服了熱備份連接方法的不足，如圖1~4給出了兩臺(tái)UPS并聯(lián)連接的原理方框圖。這種連接方式從表面上看更為簡單，只需把兩臺(tái)UPS的輸出連到一起就可以了，如果多臺(tái)UPS相連也是這樣把輸出連到一起，相互之間再加一些信號(hào)連線，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)功能。并聯(lián)后的多臺(tái)UPS可靠性模型如圖1-5所示，根據(jù)上面的假設(shè)數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)可靠性PP可根據(jù)下式得出：

由上面的計(jì)算可以看出，熱備份連接的UPS系統(tǒng)比單機(jī)系統(tǒng)高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而其并聯(lián)系統(tǒng)又比熱備份連接的UPS系統(tǒng)高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)，這就從理論上定性和定量地得出可靠性的趨勢是：

并聯(lián)連接的UPS系統(tǒng)不但可靠性提高了，而且?guī)лd的能力也加強(qiáng)了，因?yàn)槭遣⒙?lián)，在兩臺(tái)UPS系統(tǒng)中，就具有著兩倍的負(fù)載能力，所以在冗余的情況下，系統(tǒng)的過載和耐沖擊能力比熱備份連接的UPS系統(tǒng)強(qiáng)得多;在非冗余的情況下，它的并聯(lián)可以增容，這也是熱備份連接技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的。

隨著UPS并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增加，其可靠性也相應(yīng)增加，但并聯(lián)臺(tái)數(shù)也不是無限的。

UPS作為保護(hù)性的電源設(shè)備，它的性能參數(shù)具有重要意義。因其優(yōu)越性，它被廣泛應(yīng)用于不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：礦山、航天、工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運(yùn)、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報(bào)警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、移動(dòng)通訊、太陽能儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制設(shè)備及其緊急保護(hù)系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。