UPS原理與維修 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張穎超 等 著

圖書標籤:

• UPS
• 不間斷電源
• 電源
• 維修
• 電力電子
• 電路分析
• 電氣工程
• 電源係統
• 故障診斷
• 電子技術

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122100078

版次：1

商品編碼：10545891

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-03-01

用紙：膠版紙

頁數：299

正文語種：中文

內容簡介

　　《UPS原理與維修》主要介紹UPS各部分電路的工作原理以及典型設備的操作使用與常見故障檢修。全書共分8章，包括UPS控製電路基礎，整流電路及晶閘管觸發電路，逆變電路及脈寬調製技術，鉛蓄電池及其充電電路，UPS的選型、安裝、使用、維護，最後是典型UPS實例剖析。通過UPS實例剖析，讀者可掌握典型UPS的技術參數與基本結構及常見故障檢修。
　　《UPS原理與維修》可作為UPS維護與管理人員的參考書籍，也可作為高等學校電氣工程及其自動化、工業自動化、機電一體化等相關專業的本、專科專業教材。

目錄

緒論
0.1　UPS的定義與作用
0.1.1　UPS的定義
0.1.2　UPS的作用
0.2　UPS的分類
0.2.1　後備式UPS
0.2.2　雙變換在綫式UPS
0.2.3　在綫互動式UPS
0.2.4　Delta變換式UPS
0.2.5　典型UPS性能對比
0.3　UPS的性能指標
0.3.1　UPS的輸入指標
0.3.2　UPS的蓄電池指標
0.3.3　UPS的輸齣指標
0.3.4　UPS的其他指標
0.3.5　集中監控和網管功能
0.4　UPS的發展趨勢
0.4.1　高頻化
0.4.2　綠色化
0.4.3　智能化
第1章　UPS控製電路基礎
1.1　電壓比較器
1.1.1　理想運算放大器
1.1.2　電壓比較器
1.1.3　具有滯後特性的電壓比較器
1.2　運算放大器
1.2.1　反相比例放大器
1.2.2　同相比例放大器
1.2.3　電壓跟隨器
1.2.4　電壓加法放大器
1.2.5　電壓差動放大器
1.3　邏輯門電路及觸發器
1.3.1　邏輯代數運算及邏輯門電路
1.3.2　RS觸發器
1.3.3　集成觸發器
1.4　555時基集成電路、單片機及DSP
1.4.1　555時基集成電路
1.4.2　單片機
1.4.3　數字信號處理器（DSP）
第2章　整流電路及晶閘管觸發電路
2.1　整流電路常用器件
2.1.1　電力電子器件概述
2.1.2　電力二極管
2.1.3　晶閘管
2.2　整流電路
2.2.1　單相不可控整流電路
2.2.2　三相不可控整流電路
2.2.3　單相可控整流電路
2.2.4　三相可控整流電路
2.3　晶閘管觸發電路
2.3.1　對觸發電路的要求
2.3.2　觸發電路的種類
2.3.3　單結晶體管觸發電路
2.3.4　鋸齒波同步觸發電路
2.3.5　集成觸發電路
2.3.6　觸發電路與主迴路的同步
第3章　逆變電路及脈寬調製技術
3.1　逆變電路常用功率開關器件
3.1.1　電力晶體管
3.1.2　功率場效應晶體管
3.1.3　絕緣柵雙極晶體管
3.2　典型全控型器件驅動電路
3.2.1　GTR的基極驅動電路
3.2.2　功率MOSFET柵極驅動電路
3.2.3　IGBT的柵極驅動電路
3.3　逆變電路
3.3.1　單相逆變電路
3.3.2　三相橋式逆變電路
3.3.3　保障逆變電路可靠運行的措施
3.4　脈寬調製控製技術
3.4.1　單脈衝PWM
3.4.2　多脈衝PWM
3.4.3　SPWM
3.5　常用集成PWM控製器
3.5.1　SG3524 PWM控製器
3.5.2　SG3525A PWM控製器
3.5.3　TL494 PWM控製器
3.5.4　UC3846/UC3847 PWM控製器
第4章　UPS其他主要電路
4.1　功率因數校正電路
4.1.1　功率因數（PF）和總諧波畸變（THD）的定義
4.1.2　功率因數校正的方法
4.1.3　典型功率因數校正電路
4.2　相位跟蹤
4.2.1　相位跟蹤的一般方法
4.2.2　相位跟蹤的實現
4.2.3　幅值跟蹤
4.3　轉換開關
4.3.1　轉換開關的安全轉換條件
4.3.2　轉換開關的種類
4.3.3　檢測與控製電路
4.4　保護電路
4.4.1　過流保護電路
4.4.2　過、欠壓保護
4.4.3　過溫保護
4.4.4　蓄電池過壓、欠壓保護
4.5　輔助電源
4.5.1　串聯綫性調整型穩壓電源
4.5.2　小功率開關穩壓電源
4.6　顯示電路
4.6.1　指示燈顯示
4.6.2　數碼管顯示
4.6.3　液晶（LCD）顯示
第5章　鉛蓄電池及其充電電路
第6章　UPS的選型、安裝、使用與維護
第7章　中小型UPS實例剖析
第8章　大中型UPS實例剖析
參考文獻

《電網的守護者：無間斷電源係統深度解析與實戰精通》 在瞬息萬變的現代社會，穩定可靠的電力供應是信息時代跳動的脈搏，是科研探索的堅實基石，更是經濟發展的命脈。然而，電力係統的脆弱性卻是不爭的事實：瞬時斷電、電壓波動、頻率偏移，這些看似微不足道的電力擾動，都可能在關鍵時刻引發災難性的後果。從高精尖的服務器集群到精密的外科手術設備，從重要的金融交易係統到守護城市安全的監控網絡，一旦電力供應齣現問題，其造成的損失將是無法估量的。正是在這樣的背景下，無間斷電源（UPS）係統應運而生，成為保障關鍵設備和係統電力連續性的“守護者”。 本書並非一本簡單的技術手冊，而是一次深入探索UPS係統核心奧秘的旅程。它緻力於為廣大讀者，特彆是對電力電子技術、自動化控製以及係統集成有濃厚興趣的工程師、技術人員、學生以及相關行業的從業者，提供一個全麵、係統、深入的知識體係。我們旨在揭示UPS係統從基礎理論到實際應用的每一個環節，幫助讀者構建起紮實的理論基礎，掌握前沿的技術知識，並具備解決實際工程問題的能力。 第一篇：電力電子的基石——UPS核心理論深度剖析 本篇將帶領讀者走進UPS係統的理論世界，從最基礎的電力電子器件齣發，逐步深入到構成UPS係統心髒部分的復雜電路。我們將詳細闡述以下內容： 電力電子器件的演進與選擇： 探討功率半導體器件（如IGBT、MOSFET、SCR等）的特性、工作原理、選型原則及其在UPS係統中的應用。分析不同類型器件的優缺點，以及如何根據實際需求進行閤理搭配，以實現更高的效率、可靠性和功率密度。我們將追溯這些器件的發展曆程，理解它們如何一步步推動UPS技術的革新。 開關電源拓撲的奧秘： 深入解析UPS係統中最核心的DC/AC逆變拓撲，包括PWM（脈衝寬度調製）技術、SPWM（空間矢量脈衝寬度調製）、多電平逆變器等。詳細講解不同拓撲的原理、優缺點、諧波特性以及效率錶現，幫助讀者理解如何通過巧妙的拓撲設計來優化輸齣波形質量、降低損耗，並提升係統的整體性能。我們將不僅僅停留在原理圖層麵，更會結閤實際應用場景，分析各種拓撲在不同功率等級和應用場景下的適用性。 濾波器設計與諧波抑製： 深入剖析UPS係統輸齣端濾波器（如LC濾波器、EMI濾波器）的設計原理與方法。理解濾波器的作用在於濾除開關過程中産生的諧波，生成純淨的正弦波輸齣。我們將詳細講解濾波器參數的計算、元器件的選擇以及濾波效果的評估，同時探討主動濾波和無源濾波在諧波抑製中的不同策略，以及如何滿足日益嚴格的電磁兼容性（EMC）標準。 控製策略與穩態性能： 詳盡解析UPS係統的控製環路設計，包括電壓外環、電流內環、頻率控製等。深入講解PID控製、滯環控製、模型預測控製等不同控製策略的原理與優劣，以及它們如何共同作用，實現快速響應、高穩態精度和良好的動態性能。我們將特彆關注UPS係統在不同負載變化、市電波動下的響應特性，以及如何通過精細的控製來保證輸齣的穩定。 電池管理係統（BMS）的智能之道： UPS係統離不開儲能單元，而高效、安全的電池管理是延長電池壽命、確保充放電過程的關鍵。本部分將深入研究不同類型電池（如鉛酸電池、鋰離子電池）的特性，以及BMS的核心功能，包括充放電控製、均衡管理、溫度監測、故障診斷等。我們將探討智能化BMS如何通過精確的數據分析和預測，最大化電池性能，降低運行風險。 第二篇：從理論到實踐——UPS係統架構與關鍵模塊詳解 本篇將帶領讀者走進UPS係統的實際構成，深入瞭解各個關鍵模塊的功能、設計考量以及它們之間的協同工作。 整流器（AC/DC變換）： 詳細闡述UPS係統中整流器的作用，即將輸入的市電轉換為直流電，為逆變器提供能量，並為電池充電。我們將分析不同類型的整流器拓撲（如半波、全波、橋式整流），並重點講解功率因數校正（PFC）技術的重要性，以及如何通過有源PFC實現高功率因數和低諧波汙染。 電池充放電單元： 深入分析UPS係統中的電池組配置、串並聯方式以及充電方式。我們將詳細講解恒壓限流充電、浮充充電、均充等不同充電模式的原理和應用場景，並探討如何通過智能充電算法來優化充電過程，延長電池壽命。 逆變器（DC/AC變換）： 這是UPS係統的核心部分，負責將直流電轉換為高質量的交流電。本部分將詳細解析各種逆變器拓撲（如單相橋式、三相橋式、多電平逆變器）的電路結構、工作原理和驅動方式。我們將重點關注PWM調製技術的實現，以及如何生成精確的開關信號以獲得高質量的輸齣波形。 靜態開關（STS）與旁路開關： 深入分析靜態開關（STS）和旁路開關在UPS係統中的作用。STS能夠實現UPS與市電之間或兩個UPS之間的毫秒級無縫切換，最大程度地保障負載的連續供電。旁路開關則提供瞭在UPS故障或維護時，直接將市電切換到負載的安全通道。我們將詳細講解它們的切換邏輯、控製電路以及可靠性設計。 監控與通信接口： 探討UPS係統的智能化發展，重點介紹其監控功能以及與外界的通信接口。我們將分析RS232、RS485、SNMP、Web等通信協議的應用，以及如何通過這些接口實現對UPS運行狀態的遠程監控、參數設置和告警管理。 第三篇：精益求精——UPS係統的性能優化與可靠性設計 本篇將聚焦於如何提升UPS係統的整體性能，並確保其在各種復雜環境下穩定可靠地運行。 效率提升策略： 深入研究提高UPS係統效率的各種方法，包括采用高效率的功率器件、優化電路拓撲、改進控製算法、減少開關損耗和導通損耗等。我們將探討並聯冗餘、N+X冗餘等高可用性配置如何兼顧效率和可靠性。 功率密度優化： 隨著技術的發展，提高UPS係統的功率密度，即單位體積的功率，是行業的重要趨勢。本部分將介紹如何通過采用高頻開關技術、先進的散熱設計、集成化模塊化設計等手段，實現UPS係統的輕量化和小型化，從而降低部署成本和空間占用。 可靠性工程與故障分析： 詳細闡述UPS係統的可靠性設計原則，包括冗餘設計、容錯設計、降額設計等。我們將深入分析UPS係統常見的故障模式，如元器件失效、控製係統故障、電池故障等，並探討相應的故障診斷、隔離和恢復策略，以最大程度地減少停機時間。 電磁兼容性（EMC）設計： 探討UPS係統在電磁兼容性方麵的設計挑戰，包括輻射乾擾和傳導乾擾的抑製，以及對外部電磁乾擾的抗擾度。我們將詳細講解EMC標準的要求，以及如何在設計階段采取有效的措施來滿足這些標準。 環境適應性設計： 考慮UPS係統在不同工作環境下的適應性，如高溫、低溫、高濕度、振動等。本部分將介紹如何通過選擇閤適的元器件、進行充分的散熱設計、采用防護措施等，來確保UPS係統在惡劣環境下也能穩定運行。 第四篇：麵嚮未來——UPS技術發展趨勢與應用前景 本篇將放眼未來，展望UPS技術的發展方嚮，並探討其在不斷變化的能源和信息技術格局中的應用前景。 智能化與網絡化： 探討AI、大數據、物聯網等新興技術如何賦能UPS係統，使其具備更強的預測性維護能力、故障自愈能力和能源管理能力。例如，利用AI算法對電池健康狀況進行精確預測，提前預警，避免意外失效。 綠色能源與儲能技術的融閤： 隨著可再生能源的普及，UPS係統將與儲能係統、微電網等更加緊密地結閤。我們將分析UPS在戶用儲能、電動汽車充電站、數據中心綠色供電等方麵的應用潛力，以及如何通過與智能電網的互動，實現能源的優化調度和高效利用。 模塊化與高密度化： 持續關注UPS係統嚮模塊化、高密度化方嚮發展，便於擴展、維護和部署。探討如何通過集成化設計、先進的散熱技術和功率變換技術，進一步提升功率密度，降低占地麵積。 新興應用場景的探索： 除瞭傳統的數據中心、通信基站等領域，UPS係統在新興技術領域也將扮演越來越重要的角色，例如：邊緣計算、5G基站、人工智能訓練服務器、物聯網設備供電等。我們將分析這些場景對UPS性能提齣的新要求，以及相應的解決方案。 本書力求以嚴謹的學術態度，結閤豐富的實踐經驗，為讀者提供一個深入理解UPS係統原理、掌握其設計與應用技術的全麵指南。我們相信，通過對本書內容的學習，讀者將能夠更好地理解UPS係統的價值，掌握其核心技術，並在各自的領域內，為保障電力係統的穩定運行貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛好在研究如何構建一個穩定可靠的電力供應係統，其中UPS是不可或缺的一環。這本書在介紹UPS基本原理之外，還花瞭很多篇幅探討瞭UPS在整個電力係統中的角色，以及如何與其他電力設備協同工作。它詳細講解瞭UPS的並機技術，包括主從並機、等流並機等不同方式的原理和優缺點，這對於構建高可靠性的大功率UPS係統至關重要。同時，書中還對UPS的選型指南進行瞭詳細的說明，考慮瞭負載的性質、功率需求、運行環境、備用時間等多種因素，提供瞭非常實用的決策依據。我尤其關注瞭書中關於UPS的安裝、調試和日常維護的部分，裏麵列舉瞭許多在實際操作中可能遇到的問題，並提供瞭相應的解決方案，這對於指導我完成實際的工程部署非常有幫助。這本書的寫作風格非常務實，語言簡潔明瞭，即使是對於初學者，也能在相對短的時間內掌握核心知識。書中穿插的案例分析，更是將理論知識與實際應用緊密結閤，使得學習過程更加生動有趣，也更容易理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為我這樣身處IT運維一綫、卻又需要深入理解UPS係統運作機製的從業者，提供瞭一份寶貴的參考資料。坦白說，之前我對UPS的理解更多停留在“停電瞭它就能供電”的層麵，對其內部復雜的電路和精密的控製邏輯知之甚少。然而，當我逐頁閱讀這本書時，我被其嚴謹的邏輯和清晰的論述所吸引。它並沒有止步於理論的講解，而是緊密結閤瞭實際維修場景，將抽象的電子原理具象化。書中對各種常見UPS故障模式的歸納，如輸齣電壓不穩定、電池充不進電、過載報警等，並逐一分析其可能的原因和排查步驟，讓我仿佛置身於一個真實的維修現場，跟著作者一步步尋找問題的根源。特彆是關於元器件級故障的診斷，書中提供瞭不少實用的技巧和工具的使用方法，這對我日後獨立解決疑難雜癥提供瞭強大的信心。我印象深刻的是，作者在分析某類故障時，會引用實際案例，並配以詳細的波形圖和測量數據，這種“有圖有真相”的講解方式，極大地降低瞭理解難度，也讓知識點更加牢固。從書中的內容可以看齣，作者在電力電子領域擁有深厚的功底，並且善於將復雜的專業知識轉化為易於理解的語言。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度和廣度，絕對是超齣我最初的預期。我購買它的初衷，是希望能夠係統性地瞭解UPS設備，特彆是在電力不穩地區，UPS的重要性不言而喻。這本書從最基礎的電工原理講起，循序漸進地引入UPS的核心技術。它對各種不同負載類型（如感性負載、容性負載、阻性負載）的適配性分析，以及不同應用場景（如數據中心、醫療設備、工業自動化）對UPS性能的要求，都進行瞭詳盡的闡述。我特彆欣賞書中關於UPS係統的功率因數、效率、諧波失真等關鍵指標的講解，這些指標直接關係到UPS的性能錶現和能源消耗，理解它們對於優化係統設計和運行具有重要意義。此外，書中對UPS係統中的保護機製，如短路保護、過溫保護、浪湧保護等，進行瞭詳細的闡述，這不僅有助於我們理解UPS的可靠性，也為我們設計更安全的電力係統提供瞭藉鑒。它還涉及瞭一些前沿技術，比如模塊化UPS的設計理念和發展趨勢，以及如何通過智能化技術來提升UPS的監控和管理水平。這些內容讓我看到瞭UPS技術未來的發展方嚮，也激發瞭我進一步探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，遠不止於“原理與維修”這幾個字所能概括。它更像是一本關於“如何讓電力穩定可靠地流動”的深度指南。我原本以為這是一本偏嚮技術手冊類的書籍，沒想到內容如此豐富，涵蓋瞭從基礎物理原理到高端應用場景的方方麵麵。書中關於UPS電源的電磁兼容性（EMC）設計、濾波技術、以及與發電機組的聯動控製等章節，為我打開瞭全新的視角。我之前從未深入瞭解過這些技術，但讀完之後，我纔明白一個高性能UPS背後需要考慮的因素是多麼復雜和精妙。這本書還討論瞭UPS的能源效率優化問題，以及如何通過智能化的管理係統來降低運行成本，這一點在當前全球倡導節能減排的大環境下，顯得尤為重要。書中對UPS在不同行業（如金融、通信、醫療、交通）的應用案例分析，讓我看到瞭UPS技術的無限可能，也為我未來的職業發展提供瞭新的方嚮。總的來說，這本書是一本集理論深度、實踐指導和前瞻性思考於一體的優秀著作，強烈推薦給所有對電力電子技術感興趣的朋友。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本書，迫不及待地翻開，發現內容遠超我的想象。我本來是抱著學習UPS基本原理，瞭解常見故障及維修方法的目的來的，但這本書卻以一種非常宏觀的視角，深入淺齣地剖析瞭電力電子技術在現代社會中的關鍵作用，其中對開關電源拓撲結構、PWM控製原理的詳細闡述，讓我對UPS內部的核心技術有瞭全新的認識。作者不僅梳理瞭不同類型UPS（如在綫式、後備式、在綫互動式）的工作原理，更著重分析瞭它們在不同應用場景下的優劣勢，這一點對我在實際項目中選擇和部署UPS提供瞭極大的指導。書中大量的圖示和電路原理圖，清晰地展示瞭電流的流嚮和電壓的變化，這對於我這種偏嚮實踐操作的人來說，簡直是福音。我尤其喜歡其中關於功率器件選擇和保護電路設計的章節，裏麵提到的許多細節，比如散熱設計、過流保護、過壓保護等，都是我在以往的工作中容易忽略但又至關重要的部分。此外，書中對電池管理係統的闡述也十分到位，從電池類型選擇、充放電管理到壽命預測，都給齣瞭詳細的解釋和建議，這對於確保UPS的穩定運行和延長設備壽命至關重要。總而言之，這本書不僅僅是一本關於UPS的書，它更像是一本關於電力電子係統設計與維護的百科全書，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

3.5.2　SG3525A PWM控製器

評分☆☆☆☆☆

4.3.1　轉換開關的安全轉換條件

評分☆☆☆☆☆

0.3.1　UPS的輸入指標

評分☆☆☆☆☆

這本也不錯

評分☆☆☆☆☆

0.3.4　UPS的其他指標

評分☆☆☆☆☆

4.5　輔助電源

評分☆☆☆☆☆

書寫的不錯，內容也很細，隻是自己學的不是這個專業，看起來還有些吃力

評分☆☆☆☆☆

1.1.3　具有滯後特性的電壓比較器

評分☆☆☆☆☆

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