UPS原理与维修 书籍 教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张颖超，杨贵恒，常思浩，徐国家 著

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• 教程
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• 电子技术
• 故障诊断
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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122100078

商品编码：1229264240

包装：平装

出版时间：2011-03-01

图书基本信息
图书名称	UPS原理与维修
作者	张颖超、杨贵恒、常思浩、徐国家
定价	45.00元
出版社	化学工业出版社
ISBN	9787122100078
出版日期	2011-03-01
字数	490000
页码	299
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.440Kg

内容简介

本书主要介绍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。 本书可作为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。 读者对象:本书可作为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。 一级分类:科技图书 二级分类:电气 三级分类:电气

作者简介

目录

绪论 0.1UPS的定义与作用 0.1.1UPS的定义 0.1.2UPS的作用 0.2UPS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 0.2.4Delta变换式UPS 0.2.5典型UPS性能对比 0.3UPS的性能指标 0.3.1UPS的输入指标 0.3.2UPS的蓄电池指标 0.3.3UPS的输出指标 0.3.4UPS的其他指标 0.3.5集中监控和网管功能 0.4UPS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 1.3.2RS触发器 1.3.3集成触发器 1.4555时基集成电路、单片机及DSP 1.4.1555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 3.2.1GTR的基极驱动电路 3.2.2功率MOSFET栅极驱动电路 3.2.3IGBT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 3.4.3SPWM 3.5常用集成PWM控制器 3.5.1SG3524 PWM控制器 3.5.2SG3525A PWM控制器 3.5.3TL494 PWM控制器 3.5.4UC3846/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 5.1阀控式密封铅蓄电池的构造与工作原理 5.1.1阀控式密封铅蓄电池的结构 5.1.2蓄电池的工作原理 5.1.3阀控式密封铅蓄电池的密封原理 5.2阀控式密封铅蓄电池的使用与维护 5.2.1主要技术指标与性能 5.2.2充电控制技术 5.2.3放电控制技术 5.2.4电池的安装 5.2.5日常维护 5.2.6剩余容量的测量 5.3阀控式密封铅蓄电池的常见失效模式 5.3.1硫化 5.3.2失水 5.3.3正极板栅腐蚀 5.3.4内部短路 5.3.5热失控 5.3.6早期容量损失 5.3.7负极板栅及汇流排的腐蚀 5.3.8引起失效模式的因素 5.4蓄电池充电电路 5.4.1恒压式充电电路 5.4.2先恒流后恒压式充电电路 5.4.3采用智能芯片的充电控制器 第6章UPS的选型、安装、使用与维护 6.1UPS的选型与安装 6.1.1UPS的选型 6.1.2UPS的安装 6.2UPS的使用与日常维护 6.2.1UPS的使用方法 6.2.2UPS的应用技巧 6.2.3UPS的日常维护 6.3UPS并联冗余技术 6.3.1UPS并联冗余技术概述 6.3.2UPS并联冗余结构方式 6.3.3UPS并联冗余控制方式 6.3.4UPS并联均流控制方法 6.4UPS常见故障分析与处理 6.4.1UPS故障检修的一般方法 6.4.2UPS的常见故障 6.4.3UPS的人为故障 第7章中小型UPS实例剖析 7.1山特TG系列（500/1000V·A）UPS原理与维修 7.1.1技术参数与特点 7.1.2工作原理 7.1.3常见故障及维修 7.2山特M2052L（1kV·A）UPS原理与维修 7.2.1技术参数与结构框图 7.2.2主电路工作原理 7.2.3辅助电源电路工作原理 7.2.4主控电路工作原理 7.2.5使用维护与常见故障处理 7.3梅兰日兰Comet系列UPS原理与维修 7.3.1技术性能与结构框图 7.3.2工作原理 7.3.3常见故障检测 第8章大中型UPS实例剖析 8.1系统原理与结构框图 8.1.1系统原理框图 8.1.2系统结构功能框图 8.2辅助电源板（A5） 8.2.1主电路 8.2.2辅助电源控制电路 8.2.3直流母线采样电路 8.3电气参数及开关状态的采样电路 8.3.1输入信号采样电路 8.3.2输出信号采样电路 8.4接口板电路（A7） 8.4.1接口板电源电路 8.4.2信号调理电路 8.4.3同步取样信号调理电路 8.4.4整流器SCR控制信号调理电路 8.4.5逆变器SPWM信号调制电路 8.5静态开关（BYPASS）单元 8.5.1静态开关主电路及缓冲保护电路 8.5.2静态开关驱动放大电路 8.6整流器单元 8.6.1整流器主电路及缓冲保护电路 8.6.2整流器SCR驱动放大电路 8.7逆变器单元 8.7.1逆变器功率主电路 8.7.2IGBT驱动放大电源电路 8.7.3IGBT驱动放大电路 8.8微处理器单元 8.8.1MC80C537微处理器 8.8.2UPS系统整流、逆变及静态开关微处理板电路 8.8.3SM系列UPS整流、逆变微处理板接口功能 8.8.4UPS系统主控及显示微处理板电路 8.9使用与维修 8.9.1SM系列UPS使用说明及操作 8.9.2UPS报警信息分析及维修方法 8.9.3电路板常见故障点及其维修 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

现代电力之脊梁：UPS 不间断电源系统深度解析与实践指南 在数字化浪潮席卷全球的今天，稳定可靠的电力供应已成为衡量一个组织、一个行业乃至一个社会运转效率的关键指标。从数据中心的庞大服务器阵列，到医院手术室里分秒必争的生命支持设备，再到通信基站不间断的信息传输，任何一次意外的断电都可能带来难以估量的损失。正是在这样的背景下，不间断电源（UPS）系统作为保障电力稳定性的“最后一道防线”，其重要性愈发凸显。本书旨在深入剖析 UPS 系统的核心原理，揭示其复杂精妙的设计理念，并为读者提供一套系统、详尽的维修实践指南，助力读者全面掌握 UPS 系统的奥秘。 第一部分：UPS 系统原理深度探索 这一部分将带领读者走进 UPS 系统的核心世界，从最基础的概念出发，层层深入，直至理解其复杂而精密的内部工作机制。 第一章：电力保障的基石——UPS 系统概述 为何需要 UPS？ 本章将首先阐述电力不稳定的普遍性及其可能带来的危害。我们将通过列举不同应用场景下的实际案例，如金融交易系统宕机造成的巨额损失，医疗设备故障对患者生命安全造成的威胁，以及工业生产线中断导致的时间与经济双重打击，来强调 UPS 系统在现代社会中的不可或缺性。 UPS 的基本定义与功能： 详细介绍 UPS 的定义，即在市电中断或异常时，能够为连接的负载设备提供持续、稳定的交流电力的设备。我们将重点解析 UPS 的核心功能：稳压（消除电网波动）、滤波（清除电网干扰）、备用供电（市电中断时提供电力）以及电能质量优化。 UPS 系统的分类与特点： 广泛介绍目前市场上主流的 UPS 系统类型，包括： 后备式（Offline）UPS： 详细解析其工作原理，即市电正常时直接供电，市电异常时切换到电池逆变器供电。分析其优点（结构简单、成本低廉）和缺点（切换时间长、稳压滤波效果有限），适用于对电能质量要求不高的个人电脑等设备。 在线互动式（Line-Interactive）UPS： 深入剖析其工作方式，即在市电正常时，通过内部的变压器和滤波器对电网进行调整，市电异常时切换到电池逆变器。重点阐述其在稳压和滤波方面的优势，以及相较于后备式 UPS 的改进，适合对电能质量有一定要求的办公设备和小型服务器。 在线式（Online Double Conversion）UPS： 详细讲解其核心的“双重转换”原理，即市电首先被转换为直流电（整流），然后直流电再被转换为交流电（逆变）输出给负载。强调其能够提供最高级别的电力保障，具备零切换时间、恒定的输出电压和频率、以及出色的滤波能力，是数据中心、关键医疗设备、精密仪器等对电力稳定性要求极高的场景的首选。我们将通过图示清晰地展示这三种类型的能量流向。 第二章：UPS 核心组件深度解析 整流器（Rectifier）： 讲解整流器的功能是将交流电转换为直流电，详细介绍其不同的技术类型，如晶闸管控制整流（SCR Rectifier）和 IGBT 斩波整流（IGBT Rectifier），并分析它们在效率、功率因数、谐波抑制等方面的差异。 电池组（Battery Bank）： 深入探讨 UPS 系统中的“心脏”——蓄电池。详细介绍常用的电池类型，如铅酸电池（VRLA、AGM、GEL）、锂离子电池等，分析它们的性能参数（容量、寿命、内阻、充电特性），以及如何根据负载功率和期望的后备时间来选择合适的电池容量和配置。 逆变器（Inverter）： 阐述逆变器将直流电转换为稳定交流电的关键作用。重点介绍基于 PWM（脉冲宽度调制）技术的逆变器，以及 SPWM（正弦脉冲宽度调制）技术在提高输出波形质量方面的优势。分析不同逆变器拓扑结构（如半桥、全桥、三电平）对效率和输出性能的影响。 静态开关（Static Switch/Bypass Switch）： 详细介绍静态开关在实现市电与电池供电无缝切换中的核心地位。阐述其工作原理，以及在在线式 UPS 中作为旁路开关的作用，确保在 UPS 发生故障时，负载仍能由市电直接供电，最大限度地保障供电的连续性。 控制电路与管理系统： 介绍 UPS 的“大脑”——微处理器控制电路，以及各种传感器（电压、电流、温度、电池状态等）。详细讲解其如何实现对整流、逆变、电池充放电、切换逻辑以及故障诊断等过程的精确控制。并引出 UPS 的通信接口（如 RS232、USB、SNMP 卡），为远程监控和管理奠定基础。 第三章：UPS 工作模式与原理深入理解 在线模式（Online Mode）： 详细分解在线式 UPS 在市电正常时的能量流向：市电 -> 整流器 -> 直流母线 -> 电池充电 / 逆变器 -> 交流输出。重点强调在此模式下，负载始终由逆变器供电，确保了最稳定的电能质量。 电池模式（Battery Mode）： 深入分析市电中断时，UPS 如何从电池组获取能量。描述电池放电 -> 逆变器 -> 交流输出的能量转换过程，并强调在此模式下，逆变器输出的稳定性依然至关重要。 旁路模式（Bypass Mode）： 详细说明在何种情况下 UPS 会进入旁路模式，例如：UPS 过载、UPS 内部故障、UPS 维护检修等。解析此时的能量流向：市电 -> 静态开关 -> 交流输出。并解释在在线式 UPS 中，静态开关如何实现市电与逆变器输出的快速切换。 充电模式（Charging Mode）： 讲解 UPS 在市电正常时，如何对电池组进行充电。重点介绍智能充电技术，如恒压限流充电、浮充充电、均衡充电等，以及这些技术对延长电池寿命的重要性。 第二部分：UPS 系统维修实践指南 本部分将聚焦于 UPS 系统的实际维护和故障排除，为读者提供一套行之有效的维修思路和技术方法。 第四章：UPS 系统常见故障分析与诊断 电源类故障： 针对市电输入异常（过压、欠压、缺相、谐波干扰）导致的 UPS 故障，提供具体的诊断步骤和分析方法。 电池类故障： 详细分析电池老化、损坏、连接不良、充电异常等问题，以及它们对 UPS 运行的影响。介绍如何通过目视检查、万用表测量、放电测试等方法进行诊断。 逆变器类故障： 探讨逆变器输出异常（波形失真、电压不稳、无输出）的原因，如功率器件损坏、控制电路故障等，并提供相应的检测思路。 整流器类故障： 分析整流器效率下降、无法正常工作等问题，以及可能的原因，如二极管击穿、控制芯片失效等。 静态开关与旁路故障： 讲解静态开关卡滞、控制失灵等故障现象，及其对 UPS 切换功能的影响。 通信与控制类故障： 梳理通信接口故障、主控板故障、传感器误报等问题，以及它们对 UPS 监控和管理带来的困扰。 过载与环境因素： 分析因负载过大、散热不良、环境潮湿等外部因素导致的 UPS 故障，并提供相应的预防措施。 第五章：UPS 系统维修流程与技术要点 安全操作规程： 强调 UPS 系统高电压、大电流的危险性，详细列出维修前必须遵守的安全注意事项，如断电、放电、验电、穿戴绝缘防护装备等。 初步诊断与判断： 介绍如何根据 UPS 的告警信息、指示灯状态、面板显示等，快速锁定故障的大致范围。 工具与设备： 列举进行 UPS 维修所需的常用工具和测量设备，如万用表、示波器、电源适配器、烙铁、吸锡器、逻辑分析仪等，并说明其使用方法。 模块化维修思路： 讲解 UPS 系统通常采用模块化设计，如何快速定位并更换故障模块（如整流模块、逆变模块、电池模块、控制模块等），从而缩短维修时间。 电路板级维修： 对于无法通过更换模块解决的故障，深入介绍电路板级的维修方法。包括： 元件的识别与检测： 如何识别电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET、IGBT、集成电路等关键元件，并掌握其检测方法。 焊接与更换技巧： 教授不同类型电子元件的焊接与拆卸技巧，特别是对大功率器件和集成电路的维修。 电源和信号的跟踪与分析： 利用示波器等工具，跟踪和分析电路板上的电源轨和信号线，定位故障点。 软件与固件的修复： 介绍在某些情况下，UPS 的故障可能源于软件或固件问题，并提供相应的恢复或更新方法（如通过专用工具进行固件刷新）。 第六章：UPS 系统维护与预防性保养 日常巡检： 制定详细的 UPS 日常巡检计划，包括检查外壳、指示灯、风扇运转情况、温湿度等，并记录检查结果。 定期测试： 详细阐述 UPS 的定期自检和手动带载测试的重要性，以及如何通过测试发现潜在问题。 电池的维护： 强调电池是 UPS 的易损件，提供关于电池清洁、连接检查、均衡充电、容量测试等维护建议，以延长电池寿命。 散热系统的维护： 阐述风扇、滤网等散热部件的清洁和检查，确保 UPS 良好的散热环境，防止因过热引起的故障。 环境监测与控制： 强调保持 UPS 运行环境的干燥、清洁、通风，避免粉尘、腐蚀性气体和极端温度对设备的影响。 备件管理： 建议根据 UPS 的功率等级和使用年限，提前准备关键备件，以应对突发故障。 第七章：UPS 系统升级与改造 容量升级： 分析在业务增长导致负载增加时，如何对 UPS 系统进行容量升级，包括更换更大功率的 UPS、增加并联 UPS、更换更大容量的电池组等。 功能扩展： 介绍如何通过添加 SNMP 网卡、浪涌保护模块、远程监控单元等，为 UPS 系统增加新的功能。 电池类型改造： 探讨从传统的铅酸电池更换为更先进的锂离子电池的优势与注意事项，如能量密度、循环寿命、安全性等。 系统集成与优化： 讨论如何将 UPS 系统与其他电源管理系统、楼宇自控系统进行集成，实现更高效的能源管理和故障联动。 附录 常用 UPS 术语解释 常见 UPS 故障代码对照表 安全操作警示符说明 本书力求理论与实践相结合，深入浅出，图文并茂，旨在为电力工程师、IT 管理员、设备维护人员以及对 UPS 技术感兴趣的读者提供一本不可多得的参考手册。通过学习本书，读者不仅能够深刻理解 UPS 系统的运作原理，更能掌握一套行之有效的维修方法，从而有效地保障关键设备的电力供应，维护信息系统的稳定运行，为数字时代的平稳发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

评价四 最近因为工作需要，开始涉足安防监控系统的维护。在这过程中，我发现UPS电源在保障监控设备不间断运行方面起着至关重要的作用。虽然我之前对电子产品略有了解，但对于UPS这样专业的设备，还是一头雾水。朋友给我推荐了《UPS原理与维修：书籍教程》，我买来后，迫不及待地阅读起来。这本书的内容非常全面，从最基础的电路原理讲起，逐步深入到UPS的各种功能模块。我尤其喜欢书中关于电池维护和寿命预测的部分，这对于延长UPS的使用寿命，降低维护成本非常有帮助。此外，书中还详细介绍了UPS的安装、调试和日常操作流程，这对于我这样初学者来说，提供了非常实用的指导。我按照书中的方法，对我们公司几台监控系统的UPS进行了简单的检查，发现了一些潜在的问题，并根据书中的建议进行了处理，确保了监控系统的稳定性。这本书的语言通俗易懂，排版清晰，非常适合像我这样的新手阅读。

评分☆☆☆☆☆

评价二 我是一名刚刚接触UPS设备的技术新人，在实际工作中经常会遇到一些突发状况，虽然公司有维护人员，但自己也想尽快掌握一些基础的排查和维修技能。朋友推荐了《UPS原理与维修：书籍教程》，我抱着试试看的心态买了回来。没想到，这本书的实用性远超我的预期。它不仅仅是理论的堆砌，更是充满了大量的实际案例和操作指导。书中对UPS常见的故障现象，如无法启动、电池续航短、输出电压不稳定等，都进行了深入的剖析，并给出了详细的诊断步骤和维修方法。特别是那些图文并茂的故障排除流程图，简直是我的救星！我跟着书中的指示，尝试着对几台老旧的UPS进行了简单的检查和维护，竟然真的解决了一些之前束手无策的问题。书里还特别强调了安全操作的重要性，以及在进行维修时需要注意的细节，这让我感到非常安心。总的来说，这本书就像是我技术路上的一个可靠伙伴，让我能够更自信地面对工作中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

评价三 作为一名资深的IT运维工程师，我深知UPS系统对于保障服务器和网络设备稳定运行的重要性。日常工作中，我们经常需要对UPS进行定期巡检和维护，但有时候也会遇到一些棘手的故障，需要深入了解其内部机制才能有效解决。这本书《UPS原理与维修：书籍教程》的出现，可以说为我们提供了一个非常宝贵的参考资料。书中对UPS的电力转换原理、电池管理技术、过载保护机制等都做了极其详尽的阐述，很多细节之处的解释，连我之前工作中也未曾深入了解过的，现在通过阅读这本书，有了更清晰的认识。尤其令我印象深刻的是，书中对于不同品牌和型号UPS的兼容性问题、以及在构建冗余UPS系统时需要考虑的因素，都给出了非常有价值的建议。这对于我们这种需要管理多套UPS系统的用户来说，无疑是雪中送炭。这本书的专业性和深度，完全能够满足我们高级用户的需求，而且其逻辑结构清晰，便于查找和参考。

评分☆☆☆☆☆

评价一 最近终于有机会拜读了这本《UPS原理与维修：书籍教程》，之前一直对UPS（不间断电源）这个设备充满了好奇，总觉得它在停电时能提供关键的电力支持，但具体是怎么工作的、遇到故障又该如何处理，一直是个谜。这本书的出现，正好满足了我对知识的渴望。从我翻开第一页起，就被书中清晰的逻辑和详实的讲解所吸引。作者并没有一开始就深入晦涩的专业术语，而是从最基础的原理入手，比如交流电和直流电的区别，以及二极管、三极管等基本元器件的作用，这些内容对于我这样电子技术背景不深厚的读者来说，简直是及时雨。循序渐进的讲解方式，让我能够一步步理解UPS的核心部件，例如逆变器、整流器、电池组等，它们是如何协同工作的，又是如何在市电正常和异常时切换的。书中对于不同类型的UPS（在线式、后备式、在线互动式）的特点和适用场景的对比分析，也让我豁然开朗，终于能区分它们各自的优劣，以及在实际应用中该如何选择。整个阅读过程，仿佛有一位经验丰富的技术专家在我身边，耐心地为我答疑解惑，那种感觉非常踏实和受用。

评分☆☆☆☆☆

评价五 作为一名业余电子爱好者，我对各种电子设备都充满了探索的兴趣。最近，我把目光投向了UPS电源，因为我觉得它在电力保障方面扮演着非常重要的角色，而且其内部的工作原理也相当吸引人。在寻找相关资料的过程中，我偶然发现了《UPS原理与维修：书籍教程》。拿到这本书后，我发现它完全超出了我的预期。书中不仅深入浅出地讲解了UPS的各种工作模式和核心技术，比如PWM控制、SPWM调制等，还对各种元器件的选择和应用进行了详细的介绍。我特别喜欢书中关于如何分析电路图和进行故障诊断的章节，这让我能够更直观地理解UPS的内部结构，并学会一些基础的维修技巧。这本书的讲解方式非常灵活，有时候会穿插一些生动的比喻，让我更容易理解复杂的概念。而且，书中还提供了一些DIY改造的思路，虽然我目前还没有尝试，但想想就觉得很有意思。总的来说，这本书为我打开了UPS领域的一扇新大门，让我对这个看似简单的设备有了更深层次的认识。