工业控制系统之不间断的电源UPS

什么是UPS电源呢，它有什么作用呢？为什么它能够让闪屏不那么闪呢？

所谓的UPS，即（Uninterruptible Power System / Uninterruptible Power Supply），就是生活中所说的不间断电源，一般由充电器(CHARGER)、逆变器(INVERTER)、静态开关(SYATICSWITCH)、蓄电池(BATTERY)4大部分和控制部分组成。各部分功能如下：

1.充电器从主电源吸收能量，经过桥式可控硅整流电路、阻容滤波电路，产生直流电，并将直流电提供给蓄电池和逆变器。

2.逆变器将充电器或蓄电池送来的直流电转变成交流电输出。有的也称逆变器为DC/AC变流器，它是UPS电源的核心部件，逆变器性能的好坏，对UPS电源输出波形、效率、可靠性、瞬态响应、噪声、体积、重量等方面有着决定性的影响。一台UPS电源性能好坏，主要是由逆变器的性能来决定的。

3.静态开关是保证UPS电源系统不间断供电。当UPS电源正常供电时，逆变器输出交流电作为计算机设备的主要电源(或者由市电经稳压器后直接供计算机用电)。在下列情况出现时:①当计算机设备起动或发生浪涌超负载;②当逆变器发生故障。通过电压检测信号，静态开关迅速将负载由逆变器供电转移到市电供电。一旦恢复正常，经检测市电与逆变器电压同步、同频时，又转为逆变器供电。静态开关，就是完成转换并保证转换可靠、不间断供电的关键设备。

4.蓄电池是储存电能的装置。在正常供电时，直流电源对蓄电池进行充电。它将电能转换成化学能贮存起来。当市电中断时，UPS电源将依靠储存在蓄电池中的能量输出直流电，维持逆变器的正常工作。即将化学能转换成电能，供逆变器使用。

5.控制部分的主要作用控制部分在UPS电源中起着十分重要的作用。通过合理的控制，使UPS电源按设计要求给计算机提供稳定可靠的电能。

它是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，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。主要用于给PLC、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、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

这样说大家是否认为它太书面化呢？呵呵，它让我想起我们老家的水库。一个UPS就是一个水库吧，可以这样说，当雨水充足时，它就不停地灌水，然后在存满所有的水之后，有多余的从排洪通道排出。当天旱的时候，它就打开排水通道，进行灌溉作业。可以说它很好地平衡了旱涝季节的水量。而UPS就是那个水库。如果从这个意义上来讲，UPS就是手提电脑里的电池，就是我们的移动充电宝，就是我们的手机电池。只是它们是离线的，而UPS是在线的，而且是自动切换的！在某种意义上讲，它就是那个保持通电状态的笔记本内的电池。

当然，随着技术的进一步发展，也许在将来的某一天，我们电网可以稳定到我们不需要UPS就可以安全地稳定地生产。但现阶段，它还是为我们的生产生活做了很大的贡献的。