后备式UPS电源如国标、IEC、EN等标准所言,后备式APC UPS电源的功率变换主回路的构成比较简单。市电正常时,APC UPS电源—方面通过滤波电路向用电设备供电,另一方面通过充电回路给后备电池充 电。当电池充满时,充电回路停止工作,在这种情况下,APC UPS电源的逆变电路不工作。当市电发 生故障时,逆变电路开始工作,后备电池放电,在一定时间内维持APC UPS电源的输出。后备式APC UPS电源主要由充电器、逆变器、输出转换开关和自动电压调节等部分构成。
(1) 充电器:市电存在时,对蓄电池充电。如果是长延时APC UPS电源,就要求它有较强的充电能力,或者外加相应容量的附加充电器。
(2) DC-AC逆变器:市电存在时,逆变器不工作;市电掉电时,由它将直流电压(电池供给)变成符合负载要求的交流电压,电压波形有方波、准方波、正弦波三种形式。
(3) 输出转换开关:市电存在时,接通输入电源向负载供电;市电掉电时,断开电网, 接通逆变器,继续向负载供电。
(4) 自动电压调节:实质上是一个变压器装置,可自动进行升压和降压的设置。因此,可以拓宽APC UPS电源在市电状态下的工作范围,通常以可选件的形式存在。
后备式UPS电源的性能特点如下。
(1) 当市电正常且输出带载时,效率高可达98%以上。
(2) 当市电正常且输出带载时,输入功率因数和输人电流谐波取决于负载电流。
(3) 当市电存在时,输出电压稳定精度差,但能满足负载要求。
(4) ‘市电掉电时,输出有转换时间,一般可达4~10mS,足以满足普通负载要求,但对于服务器等用电设备存在一定的风险。
(5) 市电掉电时,后备时间一般不长(一般为min级别)。
(6) 无论市电工况还是电池工况,整机抗干扰能力较差。
(7) 电路简单、成本低、可靠性高。
(8) 由于输出有转换开关,受切换电流能力和动作时间的限制,要使UPS电源输出功率大有一定困难,当前面市的后备式APC UPS电源多在2kVA以下。