开关电源适配器UPS系统的备份原理简析

在目前的一些高级开关电源适配器产品中，UPS系统已经具备了备份功能，这能够有效提升开关电源适配器本身的可靠性。在今天的文章中，我们将会就电源适配器UPS系统的备份原理展开简要分析，为大家总结一下那些平时经常用到的备份技术，一起来看看吧。

在开关电源适配器的系统设计过程中，其本身所涵盖的UPS系统，可靠性系数是根据UPS设备、转换开关的故障率、修复时间及冗余度来求出的，要根据这种可取性系数和负载要求的符合程度来决定UPS系统。UPS电源装置的调整机制，决定并联备份系统的平均无故障时间(MTBF)的计算近似式。此外，负载和UPS装置的功率，输入输出频率，成本，尺寸等也是其判断资料，可以根据用处采用各种结构。

在实际的电路系统应用中，单一的UPS装置通常是用作备份功能，但在有的产品中，UPS系统并不是用于备份，而只是为了增加装置的功率而采用并联方式的，但一般是以电源的备份为目的的系统。通常来说，目前常用到的备份方式可以分为待机备份式和并联备份式。待机备份方式平时用UPS装置给负载供电，在其检修异常时，转换到预备电源，输入输出频率必须一致。作为预备电源，一般使用商用电源。也有的系统在下述的并联备份系统中设预备电源。

在目前开关电源适配器的UPS备份过程中，将负载供电转换到预备电源上的方法通常有两种，一种是瞬断转换方式，另一种是无瞬断转换方式。首先来看瞬断转换方式，这种方式主要是利用电磁接触器进行转换。操作过程中，耐过电流量比半导体功率开关大，两电源适配器之间完全绝缘。加上转换电路对主电路和控制电路二方面都比较简单，所以其本身的可靠性高。在转换动作中，负载的供电出现瞬断，其时间为几十到几百毫秒，可以用于对这个时间不存在问题的负载。而无瞬断转换方式是由半导体功率开关进行转换，如果是同步运转，则在转换动作中不会有负载功率的瞬断。预备电源正常时，由PLL控制进行同步运行，异常时由内部振荡器进行运行。与瞬断转换方式相比，使用这种转换方式的UPS设备，半导体功率开关的融过电流量比商用电源差，在负载短路等情况下，可以通过无瞬断地转换到商用电源上以增大整个系统的耐过电流量。

除了上面所提及的两种UPS备份方式之外，目前市面上常见的开关电源适配器UPS系统备份方式还有一种常用到，那就是转绝电路复杂并联备份。平时让多台UPS设备并联运行，万一其中的一台发生故障，也不会出现系统故障，生产线系统用的电路结构是一种高可靠性系统。输入输出频率不同时也可以用，可以用于负载功率比单机最大功率大的场合。在UPS装置的并联运行中，必须进行适当控制使设备之间周期地运转，使电流的负担均衡，现在采用的有多数决择振荡器方式、个别控制方式等。最近多采用公共部分少可靠性高的个别控制方式。而检测有故障的设备和把它分离出来也是重要的功能。