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1、 分类及其电路拓扑结构1.保护器件在UPS上的Topology结构及使用位置我们公司主要生产的UPS有两大类，分别是Online （在线式）Offline（离线式） UPS 。基本线路结构如下：1.1 Off line Topology结构1.2 On line Topology结构第二章 保护器件的基本分类1.保护器件的分类：在UPS线路中使用的保护器件一般有：Fuse、Breaker、Switch、NTC、PTC、TVS、MOV、Relay。1.1保护器件名词解释：1 Fuse：具有因过流、过温熔断功能来却断系统、设备电源的电子零，一次性使用组件。2.2 Breaker：其功能同Fuse类
2、似，过流过温时跳闸保护系统、设备，但可恢复性组件。2.3 NTC：负温度系数电阻（Negative Temperature Coefficient），随着温度的升高阻值而减小的电阻器。 通常是在氧化锰、氧化铁上渗入半导体硅构成的金属氧化合金材料，用途-Power Thermistor，做瞬间大电流抑制，我司用在UPS INVERTER输出端，负载接通前（常温）NTC呈现大阻值，电流通过NTC后，NTC发热，阻值下降到最低值，使消耗在NTC上的能量最低。另一种是Thermistor Sensor，温度变化阻值变化，一般用在温度侦测电路上。2.4 PTC：正温度系数电阻（Positive Temp
3、erature Coefficient PTC），随着温度升高阻值增大的电阻器。通常是用氧化锌渗入锰、锞、铜、镍，构成成合金材料，通过研磨成本体，两面镀上银层焊上PIN，再涂装上不燃性保护层（Silicon）而成。2.5 TVS：其功能如同MOV，具有双向（单向）稳压二极体特性。用来吸收瞬间的突波电压。内部芯片主要使用是硅晶片。2.6 MOV：金属氧化变阻体（Metal Oxide Varistor），随着电压的升高阻值激烈下降。其结构和NTC相同，其外表涂层一般采用环氧树脂（Epoxy resin），通常做暂态电压抑制器，当暂态电压加在MOV两端时，压敏电阻的阻值就会快速（能达到50ns）下
4、降到最低值，将电压定位到安全值范围，在此暂态电压的能量是消耗在压敏电阻上。所以又称为“突波吸收器”，通常用在电子设备的交流电输入端，吸收高压波尖（如附近感应交换和雷电所引起的高压波尖）。2.7 Switch：开关，通俗地讲，开关器件就是能够实现电路开与关的控制元器件，最常见的开关件是家庭中电灯的电源开关，它控制电灯的亮与熄灭，属于强电类的开关件。我们目前主要讨论的是电子电路中的开关器件。2.8 Relay：继电器，通过通电使其吸合、断电释放来联通切断回路的器件。第三章 保护器件之开关 1.开关的分类开关在电子电路中应用时,工作电压通常比较低，电流较小，在不间断电源UPS领域中,除了转换开关、电
5、子开关外，一般均是处于小信号工作状态下的开关。在电子电路应用中，开关件主要分为两大类：1.1电子开关：电路电子开关，主要是一些半导体器件，比如MOSFET、IGBT、Diode等等，这类开关器件构成的电路俗称电子开关电路，是UPS重要的组成部分，不过不是本文介绍内容；1.2机械开关：利用机械结构来实现开关控制的开关器件，在UPS应用中，通常是手动开关和温控（温度、电流控制）开关。机械开关可以根据各种分类方式分类，目前我们主要针对UPS应用中的开关，做以下一些简单分类介绍。1.2.1小信号开关小信号开关在UPS应用非常广泛，顾名思义，其就是应用在小信号场合的开关器件，如图1.1就是一些小信号开关
6、的实例。图1.1开关实物图根据开关的操作方式，我们可以简单的把UPS中常见的小信号开关分为以下几大类：1）拨动开关拨动开关是通过拨动开关柄来带动滑块或滑片的滑动，从而控制开关触点的接通或断开。拨动开关分为单极双位和双极双位两种结构形式，主要用于电源电路的控制及工作状态电路的切换，有时也应用于通信模式切换场合。2）旋转开关旋转开关是靠旋转开关手柄来控制开关触点的接通与断开。它分为单极单位和多极多位两种结构形式。单极单位旋转开关通常与转轴式电位器制作为一体，合成带开关式音量控制电位器；多极多位旋转开关主要用于工作状态电路的切换。3）按键开关按键开关一般由手柄、滑板、活动触片、固定端子、压簧、外壳等
7、构成，它是通过按动开关手柄来控制活动触点与固定端子触点的接通与关断。按键开关有单键式和多键组合式两种类型：单键式按键开关一般用于电视机中作电源开关，它又分为自锁自复位式（这种开关按一下即接通自锁，再按一下则断开复位）和无锁式（不能锁定，按动时接通，松手后复位）两种结构；多键组合式按键开关分为自锁、互锁和无锁等结构类型。八键式或十二键开关早期用于电视机中作节目预选开关，四键式按键开关早期于波轮式洗衣机中作洗涤状态选择开关。4）按钮开关按钮开关是旧标准用术语，新标准（GB290018）中简称为按钮。按钮有单极双位开关或双极双位开关，它按动能与用途又分为起动按钮、复位按钮、检查按钮、控制按钮、限位按
8、钮等多种。此外，开关还可以根据其结构分类分为单刀开关、多刀开关、多刀数掷、单刀数掷。1.2.2转换开关、隔离开关、互换开关 当UPS出现如下情况时，需要使用到转换开关（可以同步或异步操作）：1） UPS出现故障，需要切换到市电下时；2） UPS需要维修时，为了保证机器的正常运行，同时又确保维修人员安全；3） 当UPS负载电流发生突变（主要针对冲击电流或故障电流）时；4） UPS出现尖峰负载时；转换开关根据控制方式可以分为自动和手动两种；按照工作方式又可分为以下三种：机械式、电子式、混合式；它们的转换时间、过电流额定值以及输入、输出特性也各不相同。此外，在UPS应用中，根据不同的使用需求，大信号
9、通断的开关还应用到隔离开关、互换开关以及负载开关等。1.2.3温控开关 温控开关是当被控制对象的温度发生变化时使温控器感温部内的工质产生相应的热胀冷缩的物理现象（工质体积变化），与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩。通过杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的。常用的温控器件有热敏电阻、双金属片和温敏磁控开关。温敏磁控开关动作精度可达1，滞后温度可 A - B - C - E - F - G的Cycle反复动作。从B-C的温度变化是断开动作温度(Open Temp), 从F - G的温度变化是恢复温度(Close Temp)，断开温度与恢复温度之间的差值称为depressor。利用上述的反弹特
10、性，做成的双金属片式温度开关称为Thermostat 。2.3.2温敏磁控开关结构以及工作原理温敏磁控开关将软磁材料居里点设计在所需的受控温度点附近，于在居里点附近，材料的磁导率急剧变化，导致干簧管两簧片触点附近的气隙磁场急剧变化从而可控制两簧片的闭合和断开。2.3.3热敏电阻结构以及工作原理热敏电阻属于过流保护片，是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料高分子PTC热敏电阻是由填充炭黑颗粒的聚合物材料制成。这种材料具有一定导电能力，因而能够通过额定的电流。如果通过热敏电阻的电流过高，它的发热功率大于散热功率，此时热敏电阻的温度将开始不断升高，同时热敏电阻中的聚合物基体开始膨胀，这使炭黑颗粒分离，并导致电阻上升，从而非常有效地降低了电路中的电流。这时电路中仍有很小的电流通过，这个电流使热敏电阻维持足够温度从而保持在高电阻状态。当故障排除之后，高分子PTC热敏电阻很快冷却并将回复到原来的低电阻状态，这样又象一只新的热敏电阻一样可以重新工作了。3开关基本电气参数3.1手动开关电气特性开关件的主要特性就是通断控制特性（即两触点间接通或断开时呈现的特性），机械式
