这个参赛的拆解的是最近刚收的一个原价约2万元的5kVA的APC工业级智能高频纯正弦波在线不间断电源，用于对电源可靠性、纯净度和电压波形要求很高的工业控制设备、医疗设备、通讯设备和计算机设备等。
APC是UPS电源行业的巨头之一，它的全称是American Power Conversion Corporation即美国电源转换公司，取三个词的第一个字母组成APC。APC公司是1981年由著名的美国麻省理工学院的林肯实验室的两名电源工程师创办的。当年他们的政府研究资金终结之后决定自己独立创业，创办了美国电源转换公司，最开始的目标是太阳能发电系统的直流-交流逆变器，但是这个市场在当时非常小不象现在这么火，所以他们后来就利用他们在逆变器上的研究成果生产UPS不间断电源，并因此成为世界最著名的UPS生产商之一。2007年法国施耐德电气公司把APC收购，获得了APC的控制权。目前APC是施耐德电气有限公司的商标。
常见的UPS不间断电源是利用蓄电池储存的直流电能量在电源停电或者电压不正常时逆变转化成交流电从而不间断地为电器供电的设备。它从工作模式上主要分为两大类，即后备式和在线式，所谓后备式就是它的逆变电路是处于后备状态，市电正常时逆变器不工作，市电经过简单的滤波稳压之后直接输出给电器使用。当市电不正常时，继电器切换，逆变器开始工作，把电池的直流电转换成交流电，输出由市电切换到逆变器保持电流供应。后备式的UPS结构简单成本低，但是在电池供电和市电供电之间切换时会引起短时间的电力供应中断，虽然只有几毫秒，但是仍有可能对用电器产生不利的影响。另外后备式的UPS在用市电供电时对市电中的脉冲冲击的保护不足、稳压性能也较差。下图就是后备式UPS的框图：
在线式的UPS也被称为双转换式的UPS，它的特点是无论市电是否正常它都是用直流电通过逆变器产生交流电输出供电器使用，在市电正常时它是用市电整流滤波之后的直流电给逆变器供电，而市电不正常时则用电池的直流电给逆变器供电。由于在线UPS是一直用逆变器给电器供电，所以其供电没有切换过程的短暂中断，而且由于一直用自动稳压的逆变器供电，所以即使在不稳定的市电供电时输出电压也非常稳定，而且市电的脉冲冲击不会影响UPS的输出稳定。在线式的UPS结构复杂成本高，而且由于逆变电路永远都在工作对可靠性的要求也很高，设计生产难度大。下面是在线式UPS的结构框图：
UPS根据器逆变器输出电压的波形又可分为方波、修正正弦波和纯正弦波三种。我们知道市电的交流电是正弦波形的，象下图那样：
我们当然希望UPS也是输出正弦波是最好的了，因为这样就和市电是完全一样的，所有的电器都可以和市电供电一样没有区别地正常工作，高端的UPS都是纯正弦波输出的。但是用电子装置高效率地产生大功率的正弦波交流电是相当复杂昂贵的，所以通常只有售价很高的专业UPS才用纯正弦波输出，而家用和普通办公用UPS则一般都不是正弦波输出的。早期的UPS用的是最简单的电路产生交流电，它的波形是下图所示的方波，它虽然是交流电但是它只变化方向不变化大小，所以其电路很简单成本很低而且效率也高。但是方波和正弦波差别太大，所以方波输出的UPS只能适用于计算机等对波形没有要求的设备，而不能用于冰箱、风扇等用交流感应电机的设备和其他一些对波形敏感的设备，这类波形敏感的设备使用方波UPS会因效率极低而严重发热甚至损坏：
方波虽然简单，但是局限性太大，所以后来又在方波的基础上改进成所谓的“修正正弦波”（Modified Sine Wave）。如下图所示，修正正弦波的特点和方波是一样的，也是输出的电压只改变方向不改变大小，但是它在两个相邻的反向方波电压之间加了一段电压是零的中断时间，使其波形比方波稍微更接近一点正弦波，因此可以使交流感应电机等对波形敏感的设备在很多情况下可以勉强工作，虽然此时它们的工作效率比正弦波下要低而导致发热，但是负荷不太重的场合可以凑合用。因为修正正弦波和方波类似，所以电路也类似，结构也很简单效率也比较高，因此修正正弦波一出现就很快取代了方波，现在大部分低端UPS都是输出修正正弦波，很少有还在使用方波输出的UPS了：
我们把这三种波形放在一起比较一下就清楚了，Sine是正弦、Square是方波、Modified Sine是修正正弦波：
UPS从其升压电路来分类又可分为工频和高频两类，早期的UPS多是工频的，也就是用电池直接产生50Hz的交流电，然后用工频变压器把电压升到市电的电压输出给电器使用，它结构简单造价低（以当时的成本计），但是由于工频变压器是硅钢片做铁心，能量密度低，产品体积和重量都十分庞大。随着高速高压大功率MOSFET场效应管的技术成熟，现在的UPS基本都是高频的了，也就是它先把电池的直流电变成几万Hz的高频交流电，用铁氧体磁芯的高频变压器升压至市电范围后，再整流滤波得到高压直流电，然后再用方波、修正正弦波或者PMW脉宽调制纯正弦波的高频开关电路把高压直流电变成高压的50Hz交流电，供电器使用。高频变换的UPS因为使用能量密度高的铁氧体变压器，所以体积重量都比工频的小得多。
我们今天拆解的这个APC生产的UPS就是高频、纯正弦波、在线式的智能不间断电源，它的容量是5kVA，也就是电压和电流的乘积是5000。我们知道功率的定义就是电压和电流的乘积，那么为什么不说是5000W的UPS而说是5000VA呢？这里面还有不少道道，首先UPS是提供交流电的，而交流电电器的有功功率并不是直接电压和电流的乘积，而是还要考虑用电器上电压和电流的相位差，乘以这个相位差的余弦值，即所谓的功率因数，才是电器上消耗的真正用于做功的有功功率。所以作为交流电电源的UPS其所能够负荷的功率是和用电器的功率因数有关的，但是其输出电压和最大输出电流却是确定的，所以用VA来表示其负荷能力更准确更有参考价值。其次，有些UPS制造商在标称功率上搞了猫腻，很多UPS制造商所标注的功率实际上是它从电池吸取的输入功率，而不是输出功率，由于UPS的效率只有90%左右，所以标注输入功率数值会比输出功率大10%左右，等于夸大了UPS的容量，这个夸大值一般都是用从电池吸取的电压和电流的乘积，用VA来表示。
好了，下面就是我们要拆的这个UPS的外形。它的容量是5000VA，输入电压是200-240V，50或60Hz，输出电压是200、208、220、230、240程序可调的，它有PFC主动功率因数补偿，整体的逆变效率是92%，电池为抽屉式、可在线热插拔，可无限扩充电池模块以获得任意的停电支持时间，有智能控制系统，支持串口、网络控制。该型UPS的报价是3000美元左右，国内售价1.5-2万元。
控制面板：
前脸的下半部可以拆卸：
控制面板部分可以旋转翻开，翻开后里面就是可在线热插拔的抽屉式电池模块了：
未完待续。。。
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