STS静态转换开关的工作原理以及与UPS电源如何配合使用

静态转换开关（Static Transfer Switch，简称STS）是一种用于切换电源的设备，主要用于数据中心、服务器房等环境中，以保证电源供电的连续性和可靠性。它与不间断电源（Uninterruptible Power Supply，简称UPS）可以进行配合使用，以提供更可靠的电源保护。

工作原理：

STS的工作原理基于电源切换的需求，当主电源出现故障或失效时，STS能够自动将负载从主电源切换到备用电源，以保持电源的连续供应。主要包括以下步骤：

1. 监测：STS会不断监测主电源的状态，包括电压、频率、相位等参数。

2. 故障检测：当STS监测到主电源出现故障或不符合预设的工作范围时，它会立即做出反应。

3. 切换决策：STS根据故障检测结果，判断是否需要进行电源切换。

4. 切换操作：如果判断需要切换，STS会控制切换过程。它会断开主电源连接，并确保备用电源已准备就绪，然后将负载连接到备用电源。

5. 切换完成：一旦切换完成，STS会监测备用电源的状态，确保它能够正常提供电源。

与UPS的配合使用：

静态转换开关（STS）通常与UPS配合使用，以提供更高的电源冗余和可靠性。

1. 主电源连接：UPS与主电源相连，负责提供稳定的电源供应，并对电源进行稳压、滤波等处理，以保护负载设备免受电源波动和干扰。

2. 备用电源连接：备用电源可以是另一个独立的UPS系统，或者是备用发电机等。它通常处于待命状态，当主电源出现故障时，备用电源可以迅速接管供电。

3. STS连接：STS连接在主电源和UPS系统之间，起到监测和切换的作用。它监测主电源和UPS的状态，并在必要时切换负载连接到备用电源。这种配置可以实现双重备份，提高电源的可用性和冗余性。

4. 自动切换：当主电源出现故障或不符合预设的工作范围时，STS会自动触发切换操作，将负载从主电源切换到备用电源。切换过程通常非常快速，可以在毫秒级别完成，以保证

负载设备不会中断供电。

总之，通过将UPS和STS结合使用，可以提供更高的电源可靠性和冗余性。UPS负责稳定和保护电源，而STS负责监测和切换电源，确保在主电源故障时能够无缝切换到备用电源，保持负载的连续供电。这种配置可以有效地保护关键设备和数据的安全。

图(a)示出了一个单相STS的结构原理方框图。由图中可以看出,它是由两对背靠背连接的可控硅构成,如果是三相,就由六对背靠背连接的可控硅构成,每三对就是一套,如5(b)所示,这和UPS旁路静态开关的结构一样,其切换的原理也一样,都是当供电的一路电源故障时(UPS切换的一种原因),将负载切换到备用的一路上去;但切换的控制原理却有一些差别,UPS讲究的是同步跟踪时的零切换。而这里虽然也有这种情况的切换,但更多的是不需同步跟踪时的非零时间切换。