電路組成通常有以下7個部分:輸入整流濾波電路,功率因數校正電路、蓄電池、充電電路、逆變電路、靜態開關電路、控制監測顯示及保護電路,它們各自有著不同的作用。
在線式UPS是由整流濾波電路、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態開關、充電電路、蓄電池組和控制監測、顯示告警及保護電路組成,它的輸出電壓波形通常為標準正弦波。
市電正常時,輸入電壓經整流濾波電路后,給逆變器供電,逆變器輸出再經過輸出變壓器和輸出濾波電路后將SPWM波形變換成標準正弦波。同時,整流電壓經充 電器給蓄電池補充能量。在這種工作狀態下,市電經整流濾波器、逆變器及靜態開關給負載供電,并由逆變器完成穩壓和頻率跟蹤功能。
當市電出現故障時,UPS工作在后備狀態,此時,逆變器將蓄電池的電壓轉換成交流電壓,并通過靜態開關輸出到負載。
市電正常但逆變器出現故障時,UPS工作在旁路狀態。靜態開關切換到市電端,由市電直接給負載供電。如果靜態開關的轉換因逆變器故障引起,UPS將發出告警信號;如果因過載引起靜態開關轉換,過載消失后,靜態開關將重新切換到逆變器端。
控制監測、顯示、告警及保護電路提供逆變、充電、靜態開關轉換所需的控制信號,并顯示出各自的工作狀態。UPS電源出現過壓、過流、短路、過熱時,及時告警并同時提供相應保護。
后備式ups與在線式USP的差別主要為:沒有輸入整流濾波電路;逆變器只有蓄電池供電;市電正常時,逆變器不工作;輸出沒有濾波器,輸出電壓波形一般為方波。市電正常時輸出變壓器起交流穩壓器的作用。
(1)市電正常時,USP工作于市電旁路狀態,轉換開關切換到市電輸入端,輸入市電經轉換開關接到輸出變壓器,然后給負載供電。市電變化時,通過繼電器改變變壓器的接點,可穩定輸出電壓。
(2)市電出現故障(中斷、電壓過高或過低)時,UPS工作于后備狀態。當檢測控制電路檢測到市電故障后,啟動逆變器并將轉換開關切換至逆變器端,由蓄電池經逆變器給負載供電,逆變器輸出波形為方波。負載變化時,逆變器通過改變輸出方波的寬度實現穩壓。
在后備式UPS中,市電正常時逆變器不工作,只有市電出現故障時,逆變器才啟動。由于作為轉換開關的繼電器需要一定的動作過程,所以由為市電供電到為逆變 器供電或由為逆變器供電到為市電供電都有一段轉換時間,一般為3-10MS。另外,后備式UPS是通過調節變壓器的變化來實現穩壓的,所以輸出電壓穩定度 也比在線式USP低。