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一定要知道的UPS电源的基本知识
  发布时间:2018-08-20 15:41:00   来源:一定要知道的UPS电源的基本知识-埃罗依电气有限公司

1、什么是UPS

  UPS(Uninterruptible Power System) ,即不间断电源 ,是一种含有储能装置 ,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时 ,UPS将市电稳压后供应给负载使用 ,此时的UPS就是一台交流市电稳压器 ,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时,UPS立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电 ,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。(简单来说 ,UPS就是一个大型的充电宝)

  2、UPS的种类

  (1)离线式不间断电源

 

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  离线式不间断电源

  离线式不间断电源 ,也称为后备式不间断电源 ,如上  图所示。平常市电通过旁路直接向负载供电 ,机内的逆变器处于停止工作状态 ,这时的UPS电源实质上  相当于一台性能较差的市电稳压器 ,它除了对市电电压的幅度波动有所改善外 ,对电压的频率不稳、波形畸变以及从电网侵入的干扰等不良影响基本上  没有任何改善。只有在停电时 ,才通过逆变器将电池能量转换为交流向负载提供电力。离线式不间断电源的特点:

  A、当市电正常时 ,离线式UPS对市电没有任何处理而直接输出至负载 ,因 此对市电噪音以及浪涌的抑制能力较差;

  B、存在转换时间

  C、保护性能最差

  D、结构简单、体积小、重量轻、控制容易、成本低。

  (2)在线式不间断电源

 

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  在市电正常供电时 ,它首先将市电交流电源经整流变成直流电源 ,然后进行脉宽调制、滤波 ,再将直流电经逆变器重新转换成正弦波交流电源向负载供电。一旦市电中断 ,立即改由蓄电池提供的直流电经逆变器向负载提供正弦波交流电源。因 此 ,对在线式UPS电源而言 ,在正常情况下 ,无论有无市电 ,它都是由UPS电源的逆变器对负载供电 ,这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰而带来的影响。显而易见 ,在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源。因 为它可以实现对负载的稳频、稳压供电 ,而且在由市电供电转换到蓄电池供电时 ,其转换时间为零。真正给用户提供优质的稳压、稳频的纯净正弦波电源 ,从而提供符合网络系统需要的电源保护。在线式UPS的特点:

  A、输出的电力经过UPS的处理 ,输出电源品质最高

  B、无转换时间

  C、结构复杂 ,成本较高

  D、保护性能最好 ,对市电噪音以及浪涌的抑制能力最强。

  (3)在线互动式不间断电源

 

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  在线互动式UPS电源也被称为3端口式UPS电源 ,使用的是工频变压器。从能量传递的角度来考虑 ,其变压器存在3个能量流动的端口:端口1连接市电输入;端口2通过双向变换器与蓄电池相连;端口3输出。市电供电时 ,交流电经端口1流入变压器 ,在稳压电路的控制下选择合适的变压器抽头接入 ,同时在端口2的双向变换器的作用下借助蓄电池的能量转换共同调节端口3上  的输出电压 ,以此来达到比较好的稳压效果;市电掉电时 ,蓄电池通过双向变换器经端口2给变压器供电 ,维持端口3上  的交流输出。在线互动式UPS电源在变压器抽头切换的过程中 ,双向变换器作为逆变器方式工作。蓄电池供电 ,因 此能实现输出电压的不间断 ,同样在由市电供电到电池供电的切换过程中也能做到没有转换时间。在线互动式UPS电源的电路实现简单 ,没有单独的充电器 ,带来的是生产成本的降低和可靠性的提高。这类产品在市电供电工作时也不存在AC/DC、DC/AC的转换 ,使整机效率有所提高。在线互动式UPS很好地结合了后备式UPS和在线式UPS的许多优点 ,是一种很不错的变换形式。但是由于它使用的是工频变压器 ,同样有笨重、体积大的问题。在线交互式UPS的特点:

  A、具双向性转换器设计 ,UPS电池回充时间较短

  B、存在转换时间

  C、控制结构复杂 ,成本较高

  D、保护性能介于在线式与离线式UPS之间 ,对市电噪音和浪涌的抑制能力较差

  3、不间断电源的容量如何计算

  目前市场上  销售的不间断电源(UPS)多以VA作为容量单位。V是电压 ,A是电流 ,V×A就等于功率 ,即不间断电源的容量。例如 ,一台425VA的不间断电源 ,如果其输出电压为110V ,则该UPS能够提供的最大电流为3.86A ,超过此电流值就是超载(Overload)。另一种表示功率的方法是W ,W表示实功 ,VA表示虚功。两者之间的差别在于功率因 数。功率因 数一般在为0.6到0.8之间 ,若低于0.5则UPS设计不佳 ,在选购UPS时 ,应考虑功率因 数问题。