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二极管在UPS中常见的功能
[导读]晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
　　1.二极管的工作原理
　　晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
　　当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抵消作用，使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
　　当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。
　　当外加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，形成数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
　　2.二极管的分类
　　二极管的种类很多，按照的半导体材料，可分为锗二极管(锗管)和硅二极管(硅管)。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。
　　点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通过脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个PN结。由于是点接触，『允许通过较小的电流(不超过几十毫安)，适用于高频小电流电路。
　　面接触型二极管的PN结面积较大，允许通过较大的电流(几安到几十安)，主要用于把交流电变换成直流电的"整流n电路中。
　　平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路申。
　　3.二极管在中常见的功能
　　1.整流二极管
　　利用二极管单向导电，性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
　　2 开关元件
　　二极管在正向电压作用下很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关;在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
　　3 限幅元件
　　二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7v，锗管为0.3v)。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
　　4 继流和缓冲二极管
　　UPS的快速开关元件要求采用快速二极管作为续流二极管。在每一次开关的开通过程中，续流二极管由导通切换到截止状态。
[责任编辑：毅然]
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没有比特账号？为什么UPS要加逆止二极管？-专业自动化论坛-中国工控网
为什么UPS要加逆止二极管？
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加TA为好友
发表于： 17:29:57
据大唐盘山发电厂UPS系统简介称：
220V蓄电池作为逆变器的直流备用电源，经逆止二极管后接入逆变器的输入端。
请问：为什么UPS要加逆止二极管？
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加TA为好友 发表于： 16:02:01 1楼
& 在UPS的直流输入端配置逆止二极管，我想主要是用于UPS的内部整流器与外部直流电源系统之间的隔离，使UPS的整流器不能向外部直流电源系统馈电，能防止UPS的整流器过载损坏。
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加TA为好友 发表于： 18:29:35 2楼
GK368先生讲得很有道理！这也给我们提出了一个问题：在什么情况下UPS能向外部直流电源系统馈电呢？
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加TA为好友 发表于： 08:41:30 3楼
引用& 刘志斌
1、所有电机、变压器都是可逆运行的；
2、例如发电机可以作电动机运行，电动机可以做发电机运行，而且是自由切换，无需任何辅助设备；
3、举例说：当一台并网发电机的原动机失去动力时，这时发电机就自动进入电动运行状态；
4、举例说：当一台在网电动机被负载拖动，其转速超过同步转速时，这时电动机就自动进入发电运行状态；
5、电机的这种运行状态，在电工学上叫做四象限运行！
6、就好像汽车上的蓄电池，当汽车停止时，蓄电池供电使车灯等用电设备工作，当汽车高速运行时，由于发电机的电压高，蓄电池就处于储电状态，电流方向改变就是了，由流出改为流入就是了；&
1、电机的工作原理有两个基本方程式，一个是磁势平衡方程式，一个就是电势平衡方程式；
2、在电动机运行期间，电机绕组接入电源的电压U时，电机绕组同时也产生一个与电源电压U瞬时相等的感生电势E；
3、这个感生电势E就是电机发电运行时的感生电势E；
4、那么电流是流入还是流出，就看U与E平衡的结果，既电势平衡方程式；
5、电动运行时，U = E + Ir ,U ＞ E ，电流由电源流入电动机；
6、发电运行时，E = U + Ir ，U ＜ E ，电流由电动机流入电源；
7、发电与电动完全是一个平衡自动切换的过程，无须任何辅助设备！！！
引用 |刘志斌
如果异步电动机安装变频器后，就完全破坏了电机的四象限运行，阻碍了电机发电运行时能量的自动回馈！！！
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加TA为好友 发表于： 08:45:26 4楼
XW：你为什么应用刘志斌的帖子？
东方：考虑是不是和逆止二极管的工作有关？
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加TA为好友 发表于： 08:56:30 5楼
1. 为什么用UPS？UPS的作用是什么？
答：由于信息技术的发展，网络已成为人们生活和工作中不可或缺的部分，构成网络的数字机房的供电可靠性已经成为关键，而机房的可靠供电又是重中之重，UPS就是为了解决不间断供电而设置的，UPS的三大基本功能：稳压，滤波，不可间断。在市电供电时，它是和滤波器的作用，以消除或削弱市电的干扰，保证设备正常的工作；在市电中断时，它又可以通过把它的直流供电部分（电池组，柴油发电机等）提供的直流电转化为完美的交流电供负载使用，其中由市电供电转电池供电一般为0时间切换，这样就使负载设备在感觉不到任何变化的同时保持运行，真正保证了设备的不间断运行。
2. UPS一般带感性负载的能力强还是带容性负载的能力强？为什么？
答：一般UPS就是按感性负载设计的，所以带感性负载是它的本分。一般UPS逆变器输出端并联的电容器一方面起滤波作用，另一方面是抵消负载中的电感分量。如果负载时容性，又如何用电容去抵消电容性分量呢？只能使输出的电容分量加大，而这些电容分量的电流又必须由逆变器提供，使逆变器输出的有功分量减小，所以带载的能力就减弱了。
3. STS(静态),LBS(同步器)及双总线的作用是什么？
答：STS的作用是将两路输入交流电进行切换，LBS的作用是将两组UPS同步，目的是为了使STS的切换时间为零。双总线的作用是为了给用电设备提供冗余的电源。
4. EPS和在线式UPS的主要区别是什么？两者的主要用途是什么？
答：与UPS相同之处：EPS是100%的后备式UPS，它的工作原理和后备式UPS一样。不同之处：EPS由于带的负载不同，比如照明和启动水泵等，功率需要做的很大，在启动水时可以将逆变器做成；而后备式UPS由于主要的对象是PC机之类的IT设备，所以容量很少有超过3KVA的。一般3KVA以上的IT设备都选用在线式UPS，在IT设备场合无论如何是不能用EPS的。
5. 工频机和高频机比较各有什么优缺点？高频机能否取代工频机？
答：工频机UPS：缺点是输入功率因数低，功耗大，效率低，体积大，笨重，价格高，可靠性低；优点是制造相对容易，尤其是采用手工作业影响也不大，要求一致性相对低一些。
高频机UPS：优点是输入功率因数高，功耗小，效率高，体积小，轻便，可靠性高；但对生产手段要求高，要求一致性严格。
6. 为什么UPS的容量用VA表示？这叫什么功率？
答：有功功率的单位是瓦特（W），无功功率的单位是乏（var）。一般UPS的容量都用视在示，由于视在功率中既包含有功功率，也包含无功功率，既不能称作W也不能称var,既然是视在功率是伏特（V）与安培（A），就索性称为VA。
7. 什么叫有功功率，什么叫无功功率？
答：有功功率指的是能使负载做功的功率，比如使灯泡发光，使电路工作等等。做功后又完全变成热量散发到大气中，一去不复返。无功功率指的是储存在储能装置（器件）中的功率，它可以转化为有功功率。
8. UPS效率的定义是什么？它代表什么？和功率因数是一回事吗？
答：UPS效率的&的定义是：输出有功功率P与输入有功功率P&之比的百分数，即：&=（P/P&）％。它是衡量UPS功耗大小的标志。和功率因数不是一码事。
9. 蓄电池的容量单位是什么？它的含义是什么？
答：蓄电池的容量单位是安培小时，简称安时（AH），它的含义是该电池在指定放电率的条件下恒流或者恒功率放电，到指定放电时间结束瞬间放出的容量数。如放电率为10，容量为100AH的电池，用放电电流10A恒流放电10H，所放出的容量就是100AH。
10. 了解UPS发展情况对用户有何好处？
答：了解UPS发展的方向最主要的目的是使用户避免购买已经过时而已被淘汰或马上就被淘汰的设备，以免造成不必要的损失。目前UPS已经发展到了在线式并联冗余模块化解决方案系统UPS，请渠道商和用户都能认识到模块化已经来临，它将取代传统UPS在数据机房的应用。
11. UPS的发展趋势是怎样的？
答：发展UPS技术的主要目的是提高UPS对输出端负载的动态响应越来越快又好。显然，模块化UPS采用国外先进的高频技术，所能实现的动态响应速度最快，效果最好。
12. 传统工频机带输出隔离是否可以增加带载能力和降低零地电压？
答：工频机的输出隔离变压器严格讲是它逆变部分不可或缺的组件，没有全隔离效果，因为旁路无隔离，零线无隔离。
13. UPS上有吗？
答：UPS可以选配输入C级防雷，它有两种方式：
1）以保护负载为优先的防雷；
2）以保护供电为优先的防雷，但是作用不大。因为UPS装了防雷充其量只能使配电柜中省一级防雷，但是配电当中还是不能省略防雷装置。
防雷在UPS选择中当属十分次要的因素。
14. UPS带了隔离变压器是否可以抗过载能力增强？
答：错了，那是反应速度慢，过载以后UPS都会跳旁路工作，等负载正常后再恢复整流和逆变工作。我们应该通过升级UPS容量来满足日益增长的负荷扩容需要。
15. 工频机的质量是否更加稳定？
答：国内一些高频机是因为生产时候节减成本、生产条件和设计落后而造成的质量不过关。目前的高端ＵＰＳ品牌如：德国威图、PK、美国爱克赛、艾默生、瑞士能威等均有高集成度的模块化高频UPS系列。它更加环保、节能，是绿色机房UPS发展的趋势。
UPS常识15问 1. 为什么用UPS？UPS的作用是什么？
答：由于信息技术的发展，网络已成为人们生活和工作中不可或缺的部分，构成网络的数字机房的供电可靠性已经成为关键，而机房的可靠供电又是重中之重，UPS就是为了解决不间断供电而设置的，UPS的三大基本功能：稳压，滤波，不可间断。在市电供电时，它是稳压器和滤波器的作用，以消除或削弱市电的干扰，保证设备正常的工作；在市电中断时，它又可以通过把它的直流供电部分（电池组，柴油发电机等）提供的直流电转化为完美的交流电供负载使用，其中由市电供电转电池供电一般为0时间切换，这样就使负载设备在感觉不到任何变化的同时保持运行，真正保证了设备的不间断运行。
2. UPS一般带感性负载的能力强还是带容性负载的能力强？为什么？
答：一般UPS就是按感性负载设计的，所以带感性负载是它的本分。一般UPS逆变器输出端并联的电容器一方面起滤波作用，另一方面是抵消负载中的电感分量。如果负载时容性，又如何用电容去抵消电容性分量呢？只能使输出的电容分量加大，而这些电容分量的电流又必须由逆变器提供，使逆变器输出的有功分量减小，所以带载的能力就减弱了。
3. STS(静态开关),LBS(同步器)及双总线的作用是什么？
答：STS的作用是将两路输入交流电进行切换，LBS的作用是将两组UPS同步，目的是为了使STS的切换时间为零。双总线的作用是为了给用电设备提供冗余的电源。
4. EPS和在线式UPS的主要区别是什么？两者的主要用途是什么？
答：与UPS相同之处：EPS是100%的后备式UPS，它的工作原理和后备式UPS一样。不同之处：EPS由于带的负载不同，比如照明和启动水泵等，功率需要做的很大，在启动水泵时可以将逆变器做成变频器；而后备式UPS由于主要的对象是PC机之类的IT设备，所以容量很少有超过3KVA的。一般3KVA以上的IT设备都选用在线式UPS，在IT设备场合无论如何是不能用EPS的。
5. 工频机和高频机比较各有什么优缺点？高频机能否取代工频机？
答：工频机UPS：缺点是输入功率因数低，功耗大，效率低，体积大，笨重，价格高，可靠性低；优点是制造相对容易，尤其是采用手工作业影响也不大，要求一致性相对低一些。
高频机UPS：优点是输入功率因数高，功耗小，效率高，体积小，轻便，可靠性高；但对生产手段要求高，要求一致性严格。
6. 为什么UPS的容量用VA表示？这叫什么功率？
答：有功功率的单位是瓦特（W），无功功率的单位是乏（var）。一般UPS的容量都用视在功率表示，由于视在功率中既包含有功功率，也包含无功功率，既不能称作W也不能称var,既然是视在功率是伏特（V）与安培（A），就索性称为VA。
7. 什么叫有功功率，什么叫无功功率？
答：有功功率指的是能使负载做功的功率，比如使灯泡发光，使电路工作等等。做功后又完全变成热量散发到大气中，一去不复返。无功功率指的是储存在储能装置（器件）中的功率，它可以转化为有功功率。
8. UPS效率的定义是什么？它代表什么？和功率因数是一回事吗？
答：UPS效率的&的定义是：输出有功功率P与输入有功功率P&之比的百分数，即：&=（P/P&）％。它是衡量UPS功耗大小的标志。和功率因数不是一码事。
9. 蓄电池的容量单位是什么？它的含义是什么？
答：蓄电池的容量单位是安培小时，简称安时（AH），它的含义是该电池在指定放电率的条件下恒流或者恒功率放电，到指定放电时间结束瞬间放出的容量数。如放电率为10，容量为100AH的电池，用放电电流10A恒流放电10H，所放出的容量就是100AH。
10. 了解UPS发展情况对用户有何好处？
答：了解UPS发展的方向最主要的目的是使用户避免购买已经过时而已被淘汰或马上就被淘汰的设备，以免造成不必要的损失。目前UPS已经发展到了在线式并联冗余模块化解决方案系统UPS，请渠道商和用户都能认识到模块化已经来临，它将取代传统UPS在数据机房的应用。
11. UPS的发展趋势是怎样的？
答：发展UPS技术的主要目的是提高UPS对输出端负载的动态响应越来越快又好。显然，模块化UPS采用国外先进的高频技术，所能实现的动态响应速度最快，效果最好。
12. 传统工频机带输出隔离变压器是否可以增加带载能力和降低零地电压？
答：工频机的输出隔离变压器严格讲是它逆变部分不可或缺的组件，没有全隔离效果，因为旁路无隔离，零线无隔离。
13. UPS上有防雷吗？
答：UPS可以选配输入C级防雷，它有两种方式：
1）以保护负载为优先的防雷；
2）以保护供电为优先的防雷，但是作用不大。因为UPS装了防雷充其量只能使配电柜中省一级防雷，但是配电当中还是不能省略防雷装置。
防雷在UPS选择中当属十分次要的因素。
更多技术疑难问题解答请详见：&
14. UPS带了隔离变压器是否可以抗过载能力增强？
答：错了，那是反应速度慢，过载以后UPS都会跳旁路工作，等负载正常后再恢复整流和逆变工作。我们应该通过升级UPS容量来满足日益增长的负荷扩容需要。
15. 工频机的质量是否更加稳定？
答：国内一些高频机是因为生产时候节减成本、生产条件和设计落后而造成的质量不过关。目前的高端ＵＰＳ品牌如：德国威图、PK、美国爱克赛、艾默生、瑞士能威等均有高集成度的模块化高频UPS系列。它更加环保、节能，是绿色机房UPS发展的趋势。
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加TA为好友 发表于： 10:28:11 6楼
& 在UPS的直流输入端配置逆止二极管的作用我想主要有2个原因：一是在使用市电UPS正常工作时，用于UPS的内部整流器与外部直流电源系统之间的隔离，使UPS的整流器不能向外部直流电源系统馈电（包括向电瓶馈电），能防止UPS的整流器过载损坏。二是既保正一的作用的同时，在市电供电转为外部直流电源系统供电（或电池供电）时，为0时间切换。
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加TA为好友 发表于： 10:51:13 7楼
逆止二极管用于在线式UPS吧。。。。。
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