Tìm hiểu sơ đồ mạch bộ lưu điện và nguyên lý vận hành

Trong thời đại công nghệ hiện nay, nhu cầu sử dụng bộ lưu điện ngày càng tăng cao, nhằm bảo vệ các thiết bị điện khỏi hỏng hóc và gián đoạn công việc do tình trạng mất điện đột ngột. Để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của UPS (Uninterruptible Power Supply), chúng ta cùng tìm hiểu về sơ đồ mạch và nguyên lý vận hành của thiết bị này.

Có nhiều loại bộ lưu điện (UPS) khác nhau, bao gồm UPS online, UPS offline và UPS line-interactive, mỗi loại có các đặc điểm và ứng dụng riêng. Tuy nhiên, các dòng sản phẩm UPS thường có cấu trúc chung bao gồm các thành phần chính như dưới đây.

Các bộ phận cấu thành nên main bao gồm:

Bộ chỉnh lưu và chuyển mạch

Hệ thống các chi tiết bảo vệ

Mạch biến đổi áp của thiết bị

Bộ sạc điện

Một số bộ phận hỗ trợ quá trình làm việc của UPS:

Các công tắc điều khiển và màn hình hiển thị các tín hiệu, trạng thái hoạt động

Cổng kết nối đầu vào

Cổng kết nối với các thiết bị tải

Cổng kết nối mạng

Khi ắc quy của UPS bị hỏng, điều này sẽ gây ra một số vấn đề như mất khả năng lưu điện hoặc thời gian lưu điện rất ngắn do ắc quy không còn khả năng giữ điện được nữa. Trong tình huống này, việc thay thế ắc quy là cần thiết để bộ lưu điện có thể hoạt động trở lại như bình thường.

Nếu sau khi thay thế ắc quy mà UPS vẫn không hoạt động, có thể nguyên nhân là do mạch chính của UPS đã bị hỏng. Việc hiểu sơ đồ mạch của bộ lưu điện sẽ giúp bạn nắm rõ hơn về cách sửa chữa và khắc phục sự cố khi vận hành.

Sơ đồ khối UPS

UPS được chia làm các khối cơ bản sau:

Khối khởi động (khối nguồn)

Khối Converter

Khối Inverter

Khối nhận biết điện lưới

Khối Charger

Khối CPU

Khối chuyển mạch

Chi tiết từng khối hoạt động sẽ được trình bày trong những phần tiếp theo.

Đọc thêm: UPS công nghiệp

Khối nguồn

Nhiệm vụ chính của khối nguồn là sản xuất các nguồn điện cần thiết như 12V và 5V để cung cấp năng lượng cho các linh kiện hoạt động trên bo mạch. Nếu khối nguồn gặp sự cố hoặc hỏng hóc, bo mạch sẽ không thể hoạt động được.

Khối Converter

Kỹ thuật viên cần kiểm tra khối Converter nếu phát hiện rằng không có Bus DC (điện áp DC) được cung cấp từ nguồn ắc quy.

Khối Inverter

Khối Inverter có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp DC từ Bus (hoặc nguồn DC) thành điện áp AC 220V phù hợp để cấp cho các thiết bị tải hoạt động.

Khối nhận biết điện lưới

Khối nhận biết điện lưới có chức năng kiểm tra nguồn điện lưới đầu vào, tiếp nhận và xử lý điện nếu điện lưới vẫn ổn định. Nếu điện lưới vẫn hoạt động bình thường nhưng UPS không nhận được nguồn, người dùng cần kiểm tra lại khối nhận biết điện lưới này để tìm hiểu nguyên nhân vấn đề.

Đọc thêm: Cấu hình switch juniper

Khối sạc ắc quy

Có chức năng sạc đầy ắc quy khi có điện lưới.

Khối CPU

Khối CPU, hay được gọi là khối điều khiển trung tâm, là bộ phận trung tâm của UPS có nhiệm vụ quản lý và điều khiển các hoạt động chính của hệ thống. Nó đảm bảo kiểm soát chất lượng điện áp đầu ra để đảm bảo các thiết bị nhận được nguồn điện ổn định. Khối CPU cũng thực hiện việc giám sát dung lượng và chất lượng pin để đảm bảo khả năng hoạt động dự phòng của UPS. Nếu có sự cố xảy ra, khối này sẽ phát ra tín hiệu cảnh báo qua đèn LED và âm thanh để người dùng nhận biết và xử lý vấn đề kịp thời.

Nguyên lý hoạt động của UPS

Trên sơ đồ bo mạch này, bộ lưu điện thường hoạt động trong ba chế độ khác nhau: chế độ bypass, chế độ normal và chế độ battery. Nguyên lý hoạt động chung là tích trữ năng lượng trong ắc quy và sử dụng năng lượng này để cung cấp điện cho các thiết bị tải khi điện lưới bị mất.

Tuy nhiên, điện từ ắc quy luôn là dòng điện một chiều (DC), trong khi các thiết bị tải thông thường và điện lưới sử dụng là dòng xoay chiều (AC). Do đó, bo mạch phải thực hiện hai chức năng chính:

• Tiếp nhận dòng điện xoay chiều từ nguồn điện lưới và chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều để sạc cho ắc quy.

• Sau đó, từ năng lượng đã được tích trữ trong ắc quy (dưới dạng dòng điện một chiều), bo mạch phải chuyển đổi nó trở lại thành dòng điện xoay chiều để cung cấp cho các thiết bị tải.

Tổng kết

Trên đây là thông tin về sơ đồ mạch bộ lưu điện cũng như nguyên lý vận hành đối với từng phân loại UPS. Nếu có thắc mắc về một trong những thông tin mà chúng tôi cung cấp, vui lòng để lại bình luận hoặc liên hệ Digitech JSC để được giải đáp.