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张颖超 等 著

图书标签:

• UPS
• 不间断电源
• 电源
• 维修
• 电力电子
• 电路分析
• 电气工程
• 电源系统
• 故障诊断
• 电子技术

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122100078

版次：1

商品编码：10545891

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-03-01

用纸：胶版纸

页数：299

正文语种：中文

内容简介

　　《UPS原理与维修》主要介绍UPS各部分电路的工作原理以及典型设备的操作使用与常见故障检修。全书共分8章，包括UPS控制电路基础，整流电路及晶闸管触发电路，逆变电路及脉宽调制技术，铅蓄电池及其充电电路，UPS的选型、安装、使用、维护，最后是典型UPS实例剖析。通过UPS实例剖析，读者可掌握典型UPS的技术参数与基本结构及常见故障检修。
　　《UPS原理与维修》可作为UPS维护与管理人员的参考书籍，也可作为高等学校电气工程及其自动化、工业自动化、机电一体化等相关专业的本、专科专业教材。

目录

绪论
0.1　UPS的定义与作用
0.1.1　UPS的定义
0.1.2　UPS的作用
0.2　UPS的分类
0.2.1　后备式UPS
0.2.2　双变换在线式UPS
0.2.3　在线互动式UPS
0.2.4　Delta变换式UPS
0.2.5　典型UPS性能对比
0.3　UPS的性能指标
0.3.1　UPS的输入指标
0.3.2　UPS的蓄电池指标
0.3.3　UPS的输出指标
0.3.4　UPS的其他指标
0.3.5　集中监控和网管功能
0.4　UPS的发展趋势
0.4.1　高频化
0.4.2　绿色化
0.4.3　智能化
第1章　UPS控制电路基础
1.1　电压比较器
1.1.1　理想运算放大器
1.1.2　电压比较器
1.1.3　具有滞后特性的电压比较器
1.2　运算放大器
1.2.1　反相比例放大器
1.2.2　同相比例放大器
1.2.3　电压跟随器
1.2.4　电压加法放大器
1.2.5　电压差动放大器
1.3　逻辑门电路及触发器
1.3.1　逻辑代数运算及逻辑门电路
1.3.2　RS触发器
1.3.3　集成触发器
1.4　555时基集成电路、单片机及DSP
1.4.1　555时基集成电路
1.4.2　单片机
1.4.3　数字信号处理器（DSP）
第2章　整流电路及晶闸管触发电路
2.1　整流电路常用器件
2.1.1　电力电子器件概述
2.1.2　电力二极管
2.1.3　晶闸管
2.2　整流电路
2.2.1　单相不可控整流电路
2.2.2　三相不可控整流电路
2.2.3　单相可控整流电路
2.2.4　三相可控整流电路
2.3　晶闸管触发电路
2.3.1　对触发电路的要求
2.3.2　触发电路的种类
2.3.3　单结晶体管触发电路
2.3.4　锯齿波同步触发电路
2.3.5　集成触发电路
2.3.6　触发电路与主回路的同步
第3章　逆变电路及脉宽调制技术
3.1　逆变电路常用功率开关器件
3.1.1　电力晶体管
3.1.2　功率场效应晶体管
3.1.3　绝缘栅双极晶体管
3.2　典型全控型器件驱动电路
3.2.1　GTR的基极驱动电路
3.2.2　功率MOSFET栅极驱动电路
3.2.3　IGBT的栅极驱动电路
3.3　逆变电路
3.3.1　单相逆变电路
3.3.2　三相桥式逆变电路
3.3.3　保障逆变电路可靠运行的措施
3.4　脉宽调制控制技术
3.4.1　单脉冲PWM
3.4.2　多脉冲PWM
3.4.3　SPWM
3.5　常用集成PWM控制器
3.5.1　SG3524 PWM控制器
3.5.2　SG3525A PWM控制器
3.5.3　TL494 PWM控制器
3.5.4　UC3846/UC3847 PWM控制器
第4章　UPS其他主要电路
4.1　功率因数校正电路
4.1.1　功率因数（PF）和总谐波畸变（THD）的定义
4.1.2　功率因数校正的方法
4.1.3　典型功率因数校正电路
4.2　相位跟踪
4.2.1　相位跟踪的一般方法
4.2.2　相位跟踪的实现
4.2.3　幅值跟踪
4.3　转换开关
4.3.1　转换开关的安全转换条件
4.3.2　转换开关的种类
4.3.3　检测与控制电路
4.4　保护电路
4.4.1　过流保护电路
4.4.2　过、欠压保护
4.4.3　过温保护
4.4.4　蓄电池过压、欠压保护
4.5　辅助电源
4.5.1　串联线性调整型稳压电源
4.5.2　小功率开关稳压电源
4.6　显示电路
4.6.1　指示灯显示
4.6.2　数码管显示
4.6.3　液晶（LCD）显示
第5章　铅蓄电池及其充电电路
第6章　UPS的选型、安装、使用与维护
第7章　中小型UPS实例剖析
第8章　大中型UPS实例剖析
参考文献

《电网的守护者：无间断电源系统深度解析与实战精通》 在瞬息万变的现代社会，稳定可靠的电力供应是信息时代跳动的脉搏，是科研探索的坚实基石，更是经济发展的命脉。然而，电力系统的脆弱性却是不争的事实：瞬时断电、电压波动、频率偏移，这些看似微不足道的电力扰动，都可能在关键时刻引发灾难性的后果。从高精尖的服务器集群到精密的外科手术设备，从重要的金融交易系统到守护城市安全的监控网络，一旦电力供应出现问题，其造成的损失将是无法估量的。正是在这样的背景下，无间断电源（UPS）系统应运而生，成为保障关键设备和系统电力连续性的“守护者”。 本书并非一本简单的技术手册，而是一次深入探索UPS系统核心奥秘的旅程。它致力于为广大读者，特别是对电力电子技术、自动化控制以及系统集成有浓厚兴趣的工程师、技术人员、学生以及相关行业的从业者，提供一个全面、系统、深入的知识体系。我们旨在揭示UPS系统从基础理论到实际应用的每一个环节，帮助读者构建起扎实的理论基础，掌握前沿的技术知识，并具备解决实际工程问题的能力。 第一篇：电力电子的基石——UPS核心理论深度剖析 本篇将带领读者走进UPS系统的理论世界，从最基础的电力电子器件出发，逐步深入到构成UPS系统心脏部分的复杂电路。我们将详细阐述以下内容： 电力电子器件的演进与选择： 探讨功率半导体器件（如IGBT、MOSFET、SCR等）的特性、工作原理、选型原则及其在UPS系统中的应用。分析不同类型器件的优缺点，以及如何根据实际需求进行合理搭配，以实现更高的效率、可靠性和功率密度。我们将追溯这些器件的发展历程，理解它们如何一步步推动UPS技术的革新。 开关电源拓扑的奥秘： 深入解析UPS系统中最核心的DC/AC逆变拓扑，包括PWM（脉冲宽度调制）技术、SPWM（空间矢量脉冲宽度调制）、多电平逆变器等。详细讲解不同拓扑的原理、优缺点、谐波特性以及效率表现，帮助读者理解如何通过巧妙的拓扑设计来优化输出波形质量、降低损耗，并提升系统的整体性能。我们将不仅仅停留在原理图层面，更会结合实际应用场景，分析各种拓扑在不同功率等级和应用场景下的适用性。 滤波器设计与谐波抑制： 深入剖析UPS系统输出端滤波器（如LC滤波器、EMI滤波器）的设计原理与方法。理解滤波器的作用在于滤除开关过程中产生的谐波，生成纯净的正弦波输出。我们将详细讲解滤波器参数的计算、元器件的选择以及滤波效果的评估，同时探讨主动滤波和无源滤波在谐波抑制中的不同策略，以及如何满足日益严格的电磁兼容性（EMC）标准。 控制策略与稳态性能： 详尽解析UPS系统的控制环路设计，包括电压外环、电流内环、频率控制等。深入讲解PID控制、滞环控制、模型预测控制等不同控制策略的原理与优劣，以及它们如何共同作用，实现快速响应、高稳态精度和良好的动态性能。我们将特别关注UPS系统在不同负载变化、市电波动下的响应特性，以及如何通过精细的控制来保证输出的稳定。 电池管理系统（BMS）的智能之道： UPS系统离不开储能单元，而高效、安全的电池管理是延长电池寿命、确保充放电过程的关键。本部分将深入研究不同类型电池（如铅酸电池、锂离子电池）的特性，以及BMS的核心功能，包括充放电控制、均衡管理、温度监测、故障诊断等。我们将探讨智能化BMS如何通过精确的数据分析和预测，最大化电池性能，降低运行风险。 第二篇：从理论到实践——UPS系统架构与关键模块详解 本篇将带领读者走进UPS系统的实际构成，深入了解各个关键模块的功能、设计考量以及它们之间的协同工作。 整流器（AC/DC变换）： 详细阐述UPS系统中整流器的作用，即将输入的市电转换为直流电，为逆变器提供能量，并为电池充电。我们将分析不同类型的整流器拓扑（如半波、全波、桥式整流），并重点讲解功率因数校正（PFC）技术的重要性，以及如何通过有源PFC实现高功率因数和低谐波污染。 电池充放电单元： 深入分析UPS系统中的电池组配置、串并联方式以及充电方式。我们将详细讲解恒压限流充电、浮充充电、均充等不同充电模式的原理和应用场景，并探讨如何通过智能充电算法来优化充电过程，延长电池寿命。 逆变器（DC/AC变换）： 这是UPS系统的核心部分，负责将直流电转换为高质量的交流电。本部分将详细解析各种逆变器拓扑（如单相桥式、三相桥式、多电平逆变器）的电路结构、工作原理和驱动方式。我们将重点关注PWM调制技术的实现，以及如何生成精确的开关信号以获得高质量的输出波形。 静态开关（STS）与旁路开关： 深入分析静态开关（STS）和旁路开关在UPS系统中的作用。STS能够实现UPS与市电之间或两个UPS之间的毫秒级无缝切换，最大程度地保障负载的连续供电。旁路开关则提供了在UPS故障或维护时，直接将市电切换到负载的安全通道。我们将详细讲解它们的切换逻辑、控制电路以及可靠性设计。 监控与通信接口： 探讨UPS系统的智能化发展，重点介绍其监控功能以及与外界的通信接口。我们将分析RS232、RS485、SNMP、Web等通信协议的应用，以及如何通过这些接口实现对UPS运行状态的远程监控、参数设置和告警管理。 第三篇：精益求精——UPS系统的性能优化与可靠性设计 本篇将聚焦于如何提升UPS系统的整体性能，并确保其在各种复杂环境下稳定可靠地运行。 效率提升策略： 深入研究提高UPS系统效率的各种方法，包括采用高效率的功率器件、优化电路拓扑、改进控制算法、减少开关损耗和导通损耗等。我们将探讨并联冗余、N+X冗余等高可用性配置如何兼顾效率和可靠性。 功率密度优化： 随着技术的发展，提高UPS系统的功率密度，即单位体积的功率，是行业的重要趋势。本部分将介绍如何通过采用高频开关技术、先进的散热设计、集成化模块化设计等手段，实现UPS系统的轻量化和小型化，从而降低部署成本和空间占用。 可靠性工程与故障分析： 详细阐述UPS系统的可靠性设计原则，包括冗余设计、容错设计、降额设计等。我们将深入分析UPS系统常见的故障模式，如元器件失效、控制系统故障、电池故障等，并探讨相应的故障诊断、隔离和恢复策略，以最大程度地减少停机时间。 电磁兼容性（EMC）设计： 探讨UPS系统在电磁兼容性方面的设计挑战，包括辐射干扰和传导干扰的抑制，以及对外部电磁干扰的抗扰度。我们将详细讲解EMC标准的要求，以及如何在设计阶段采取有效的措施来满足这些标准。 环境适应性设计： 考虑UPS系统在不同工作环境下的适应性，如高温、低温、高湿度、振动等。本部分将介绍如何通过选择合适的元器件、进行充分的散热设计、采用防护措施等，来确保UPS系统在恶劣环境下也能稳定运行。 第四篇：面向未来——UPS技术发展趋势与应用前景 本篇将放眼未来，展望UPS技术的发展方向，并探讨其在不断变化的能源和信息技术格局中的应用前景。 智能化与网络化： 探讨AI、大数据、物联网等新兴技术如何赋能UPS系统，使其具备更强的预测性维护能力、故障自愈能力和能源管理能力。例如，利用AI算法对电池健康状况进行精确预测，提前预警，避免意外失效。 绿色能源与储能技术的融合： 随着可再生能源的普及，UPS系统将与储能系统、微电网等更加紧密地结合。我们将分析UPS在户用储能、电动汽车充电站、数据中心绿色供电等方面的应用潜力，以及如何通过与智能电网的互动，实现能源的优化调度和高效利用。 模块化与高密度化： 持续关注UPS系统向模块化、高密度化方向发展，便于扩展、维护和部署。探讨如何通过集成化设计、先进的散热技术和功率变换技术，进一步提升功率密度，降低占地面积。 新兴应用场景的探索： 除了传统的数据中心、通信基站等领域，UPS系统在新兴技术领域也将扮演越来越重要的角色，例如：边缘计算、5G基站、人工智能训练服务器、物联网设备供电等。我们将分析这些场景对UPS性能提出的新要求，以及相应的解决方案。 本书力求以严谨的学术态度，结合丰富的实践经验，为读者提供一个深入理解UPS系统原理、掌握其设计与应用技术的全面指南。我们相信，通过对本书内容的学习，读者将能够更好地理解UPS系统的价值，掌握其核心技术，并在各自的领域内，为保障电力系统的稳定运行贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，迫不及待地翻开，发现内容远超我的想象。我本来是抱着学习UPS基本原理，了解常见故障及维修方法的目的来的，但这本书却以一种非常宏观的视角，深入浅出地剖析了电力电子技术在现代社会中的关键作用，其中对开关电源拓扑结构、PWM控制原理的详细阐述，让我对UPS内部的核心技术有了全新的认识。作者不仅梳理了不同类型UPS（如在线式、后备式、在线互动式）的工作原理，更着重分析了它们在不同应用场景下的优劣势，这一点对我在实际项目中选择和部署UPS提供了极大的指导。书中大量的图示和电路原理图，清晰地展示了电流的流向和电压的变化，这对于我这种偏向实践操作的人来说，简直是福音。我尤其喜欢其中关于功率器件选择和保护电路设计的章节，里面提到的许多细节，比如散热设计、过流保护、过压保护等，都是我在以往的工作中容易忽略但又至关重要的部分。此外，书中对电池管理系统的阐述也十分到位，从电池类型选择、充放电管理到寿命预测，都给出了详细的解释和建议，这对于确保UPS的稳定运行和延长设备寿命至关重要。总而言之，这本书不仅仅是一本关于UPS的书，它更像是一本关于电力电子系统设计与维护的百科全书，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，远不止于“原理与维修”这几个字所能概括。它更像是一本关于“如何让电力稳定可靠地流动”的深度指南。我原本以为这是一本偏向技术手册类的书籍，没想到内容如此丰富，涵盖了从基础物理原理到高端应用场景的方方面面。书中关于UPS电源的电磁兼容性（EMC）设计、滤波技术、以及与发电机组的联动控制等章节，为我打开了全新的视角。我之前从未深入了解过这些技术，但读完之后，我才明白一个高性能UPS背后需要考虑的因素是多么复杂和精妙。这本书还讨论了UPS的能源效率优化问题，以及如何通过智能化的管理系统来降低运行成本，这一点在当前全球倡导节能减排的大环境下，显得尤为重要。书中对UPS在不同行业（如金融、通信、医疗、交通）的应用案例分析，让我看到了UPS技术的无限可能，也为我未来的职业发展提供了新的方向。总的来说，这本书是一本集理论深度、实践指导和前瞻性思考于一体的优秀著作，强烈推荐给所有对电力电子技术感兴趣的朋友。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为我这样身处IT运维一线、却又需要深入理解UPS系统运作机制的从业者，提供了一份宝贵的参考资料。坦白说，之前我对UPS的理解更多停留在“停电了它就能供电”的层面，对其内部复杂的电路和精密的控制逻辑知之甚少。然而，当我逐页阅读这本书时，我被其严谨的逻辑和清晰的论述所吸引。它并没有止步于理论的讲解，而是紧密结合了实际维修场景，将抽象的电子原理具象化。书中对各种常见UPS故障模式的归纳，如输出电压不稳定、电池充不进电、过载报警等，并逐一分析其可能的原因和排查步骤，让我仿佛置身于一个真实的维修现场，跟着作者一步步寻找问题的根源。特别是关于元器件级故障的诊断，书中提供了不少实用的技巧和工具的使用方法，这对我日后独立解决疑难杂症提供了强大的信心。我印象深刻的是，作者在分析某类故障时，会引用实际案例，并配以详细的波形图和测量数据，这种“有图有真相”的讲解方式，极大地降低了理解难度，也让知识点更加牢固。从书中的内容可以看出，作者在电力电子领域拥有深厚的功底，并且善于将复杂的专业知识转化为易于理解的语言。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚好在研究如何构建一个稳定可靠的电力供应系统，其中UPS是不可或缺的一环。这本书在介绍UPS基本原理之外，还花了很多篇幅探讨了UPS在整个电力系统中的角色，以及如何与其他电力设备协同工作。它详细讲解了UPS的并机技术，包括主从并机、等流并机等不同方式的原理和优缺点，这对于构建高可靠性的大功率UPS系统至关重要。同时，书中还对UPS的选型指南进行了详细的说明，考虑了负载的性质、功率需求、运行环境、备用时间等多种因素，提供了非常实用的决策依据。我尤其关注了书中关于UPS的安装、调试和日常维护的部分，里面列举了许多在实际操作中可能遇到的问题，并提供了相应的解决方案，这对于指导我完成实际的工程部署非常有帮助。这本书的写作风格非常务实，语言简洁明了，即使是对于初学者，也能在相对短的时间内掌握核心知识。书中穿插的案例分析，更是将理论知识与实际应用紧密结合，使得学习过程更加生动有趣，也更容易理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度，绝对是超出我最初的预期。我购买它的初衷，是希望能够系统性地了解UPS设备，特别是在电力不稳地区，UPS的重要性不言而喻。这本书从最基础的电工原理讲起，循序渐进地引入UPS的核心技术。它对各种不同负载类型（如感性负载、容性负载、阻性负载）的适配性分析，以及不同应用场景（如数据中心、医疗设备、工业自动化）对UPS性能的要求，都进行了详尽的阐述。我特别欣赏书中关于UPS系统的功率因数、效率、谐波失真等关键指标的讲解，这些指标直接关系到UPS的性能表现和能源消耗，理解它们对于优化系统设计和运行具有重要意义。此外，书中对UPS系统中的保护机制，如短路保护、过温保护、浪涌保护等，进行了详细的阐述，这不仅有助于我们理解UPS的可靠性，也为我们设计更安全的电力系统提供了借鉴。它还涉及了一些前沿技术，比如模块化UPS的设计理念和发展趋势，以及如何通过智能化技术来提升UPS的监控和管理水平。这些内容让我看到了UPS技术未来的发展方向，也激发了我进一步探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

1.3.3　集成触发器

评分☆☆☆☆☆

0.3　UPS的性能指标

评分☆☆☆☆☆

0.4　UPS的发展趋势

评分☆☆☆☆☆

3.1　逆变电路常用功率开关器件

评分☆☆☆☆☆

4.3.2　转换开关的种类

评分☆☆☆☆☆

朋友说很不错，慢慢看吧

评分☆☆☆☆☆

很专业，很不错的书，好棒！！！！

评分☆☆☆☆☆

1.1　电压比较器

评分☆☆☆☆☆

收到货，发货速度快，下次都会再买