在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的工作原理及拓撲介紹 

　　1.在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的工作原理
　　在線(xiàn)互動(dòng)式UPS在市電正常時(shí)，供給負載為改良了的市電，市電故障時(shí)，負載完全由蓄電池提供能量經(jīng)逆變器變換后供電。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS中有一個(gè)雙向變換器(bidirectionalconverter)，既可以當逆變器使用，又可作為充電器。所謂在線(xiàn)互動(dòng)是指輸入市電正常時(shí)逆變器處于熱備份狀態(tài)，僅作為充電器給蓄電池充電。
　　2.在線(xiàn)互動(dòng)式典型拓撲
　　(1)電路各環(huán)節功能
　　1)輸入開(kāi)關(guān):當市電中斷時(shí)(指電網(wǎng)失壓)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，防止逆變器向電網(wǎng)饋電。
　　2)智能調壓:當市電存在時(shí)，可調節UPS的輸出電壓(由智能開(kāi)關(guān)調節變壓器抽頭完成輸出電壓的調整)。
　　3)變換器:此變換器為雙向變換。當市電存在時(shí)，變換方向是AC/DC，給蓄電池充電并浮充;市電掉電后，變換方向為DC/AC，由蓄電池供電，保持UPS繼續向負載供電。
　　圖1中交流輸入端Li-N為第一端口，雙向變換器繞組7-8為第二端口，輸出電壓端Lo-N為第三端口。當輸入市電在規定范圍內變化時(shí)，UPS通過(guò)調整變壓器的抽頭來(lái)大致穩定輸出電壓。當需要進(jìn)行抽頭調整時(shí)，首先啟動(dòng)雙向變換器處于逆變工作狀態(tài)，再進(jìn)行抽頭換接，待抽頭換接完畢后，停止雙向變換器的逆變工作狀態(tài)，進(jìn)入充電狀態(tài)，這時(shí)負載是由市電供電。
　　圖1中橋臂的每個(gè)開(kāi)關(guān)管上反向并聯(lián)了二極管，有兩個(gè)作用:一是功率管截止時(shí)續流用，使變壓器漏感產(chǎn)生的反電動(dòng)勢有回路;二是這4只二極管又可以組成一個(gè)全波整流器，在逆變器S1~S4不工作，市電向負載供電的同時(shí)，主變壓器T的二次繞組(7、8端)產(chǎn)生的感應電流經(jīng)VD1~VD4整流后向蓄電池組充電。只要蓄電池組不工作，充電過(guò)程就一直進(jìn)行。如果需要對輸入輸出進(jìn)行電氣隔離，則可改變壓器自耦式為隔離式。
　　這種拓撲與雙變換式相比，由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)兩次變換，其功率損失明顯低于雙變換機，因而效率高，可達95%以上;在市電供電時(shí)過(guò)載能力可達200%;不帶PFC的雙變換式由于采用晶閘管(或二極管)整流，即使負載為線(xiàn)性負載，也會(huì )對市電產(chǎn)生較強的諧波電流，但互動(dòng)式在帶線(xiàn)性負載時(shí)不會(huì )對市電產(chǎn)生污染。這種拓撲的缺點(diǎn)是:
　　1)在市電供電時(shí)，輸出電壓只是幅度有改善，輸入的失真、干擾等傳遞給了輸出端。
　　2)動(dòng)態(tài)性能不好，在輸入電壓或負載電流突變時(shí)，輸出電壓突變較大，恢復到新穩態(tài)所需時(shí)間長(cháng)。
　　3)穩壓精度較差;對電網(wǎng)適應范圍窄，如要提高精度和適應范圍，則必須增加變壓器抽頭數。
　　4)UPS的輸入功率因數由負載決定，如帶計算機等整流性負載時(shí)，其輸入功率因數也只有0.7左右。
　　5)當雙向變換器作充電器使用時(shí)，其充電電壓和電流不可控，大大地降低了蓄電池的使用壽命。 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計| 電力測量?jì)x| 光度計| 電壓計| 電流計|
　　(2)在線(xiàn)互動(dòng)式UPS與傳統在線(xiàn)式性能比較
　　1)電路更簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高。
　　2)逆變器同時(shí)有充電功能，省掉了一般雙變換UPS的附加充電器，其充電能力要比附加充電器強得多。當要求長(cháng)延時(shí)供電時(shí)，無(wú)須再增加機外充電設備。
　　3)由于變換器與輸出直接接在一起，沒(méi)有轉換開(kāi)關(guān)的限制，所以輸出功率可提高。
　　4)當市電存在時(shí)，效率可達98%以上;輸入功率因數和輸入電流諧波成分取決于負載電流，UPS本身不產(chǎn)生附加輸入功率因數和諧波電流失真;小容量的在線(xiàn)互動(dòng)式UPS輸出電壓穩定精度較差，但也能滿(mǎn)足一般計算機負載的要求。因為在線(xiàn)互動(dòng)式UPS變換器直接接在輸出端，并且處在熱調整狀態(tài)，對輸出電壓尖峰干擾有濾波作用。
　　為了進(jìn)一步改善在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的功能，可在輸入開(kāi)關(guān)和智能調壓之間串接一個(gè)電感，目的在于當市電中斷時(shí)，逆變器可立即向負載供電。因為串聯(lián)電感對逆變輸出反饋到電網(wǎng)的電流有很強的抑制作用，避免了輸入開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)時(shí)短路逆變器輸出的危險。這樣做可以使在線(xiàn)互動(dòng)式UPS的轉換時(shí)間減小到0，使其完全具備雙變換在線(xiàn)式的轉換功能，同時(shí)還增加了整個(gè)UPS的抗干擾能力。但是，這樣做卻帶來(lái)了降低UPS輸入功率因數的不良后果。