静态开关又称静止开关,它是一种
无触点开关,是用两个
可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由
逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。
大多数
UPS(
不间断电源)采用两个反向并联的晶闸管组成一个静态开关,如图1所示。
静态开关作为UPS的
旁路开关而问世。静止变换式UPS的问世对数据保护起到了关键作用,使供电更加可靠,即使在UPS故障或负载过载时也能使计算机有电可用,就在UPS输入和输出之间并联上一个开关,更为了使开关切换时不会由于断电时间过长就采用了晶闸管电子开关,这就是静态旁路开关。
当输入端为
正弦波电压正半周时,
晶闸管VS1的门极触发
脉冲使VS1导通,电源经VS1向
负载供电;VS1在交流过零点时关断。当输入端电压为负半周时,
晶闸管VS2承受正向阳极电压,VS2的门极触发脉冲使VS2导通,电源经VS2向负载供电。
UPS中
逆变器输出静态开关S1与市电旁路静态开关S2的连接方式如图2所示。
逆变器正常工作时,S1导通,S2关断,逆变器通过S1为负载供电;当逆变器因故障退出供电时,S1关断,S2导通,由市电旁路继续为
负载供电。静态开关与其检测控制电路配套使用,可使大中型
UPS的逆变旁路切换时间达到1 ms甚至更短。
一般大中型UPS为了在主机检修时不中断对负载的供电而设置了检修
旁路开关。UPS中
逆变器输出静态开关、自动旁路静态开关和检修旁路开关的连接方式如图3所示。
UPS正常工作时,开关S闭合,
逆变器的输出静态开关S1导通,逆变器为负载供电。检修时,先将供电方式切换为自动旁路供电,此时市电通过静态开关S2为负载供电;然后将检修旁路开关S3闭合,S3与S2并联为负载供电,由于S3与S2接同一市电,其输出必然同频率、同相位;而后将自动旁路开关S2断开,仅由检修旁路开关S3供电;最后切断开关S,并切断除检修旁路开关回路之外的输入交流电源,于是UPS主机完全脱离市电,可以安全地进行维护检修(注意这时机内还加有
蓄电池组电压,可通过相应的开关来切断)。上述操作过程,能保证安全平滑地进行切换,不中断对负载的供电。检修完毕,接通UPS的相关输入电源,按与上面相反的顺序操作,即先闭合S;再闭合S2,断开S3;然后切断S2,闭合S1。