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一定要知道的UPS電源的基本知識

人氣:發表時間:2018-02-18

   1、什麽是UPS

  UPS(Uninterruptible Power System),即不間斷電源,是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用於給單台計算機、計算機網絡係統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓後供應給負載使用,此時的UPS就是一台交流市電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時,UPS立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作並保護負載軟、硬件不受損壞。(簡單來說,UPS就是一個大型的充電寶)

  2、UPS的種類

  (1)離線式不間斷電源

 

UPS不間斷電源

 

  離線式不間斷電源

  離線式不間斷電源,也稱為後備式不間斷電源,如上圖所示。平常市電通過旁路直接向負載供電,機內的逆變器處於停止工作狀態,這時的UPS電源實質上相當於一台性能較差的市電穩壓器,它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外,對電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網侵入的幹擾等不良影響基本上沒有任何改善。隻有在停電時,才通過逆變器將電池能量轉換為交流向負載提供電力。離線式不間斷電源的特點:

  A、當市電正常時,離線式UPS對市電沒有任何處理而直接輸出至負載,因此對市電噪音以及浪湧的抑製能力較差;

  B、存在轉換時間

  C、保護性能最差

  D、結構簡單、體積小、重量輕、控製容易、成本低。

  (2)在線式不間斷電源

 

UPS不間斷電源

 

  在市電正常供電時,它首先將市電交流電源經整流變成直流電源,然後進行脈寬調製、濾波,再將直流電經逆變器重新轉換成正弦波交流電源向負載供電。一旦市電中斷,立即改由蓄電池提供的直流電經逆變器向負載提供正弦波交流電源。因此,對在線式UPS電源而言,在正常情況下,無論有無市電,它都是由UPS電源的逆變器對負載供電,這樣就避免了所有由市電電網電壓波動及幹擾而帶來的影響。顯而易見,在線式UPS電源的供電質量明顯優於後備式UPS電源。因為它可以實現對負載的穩頻、穩壓供電,而且在由市電供電轉換到蓄電池供電時,其轉換時間為零。真正給用戶提供優質的穩壓、穩頻的純淨正弦波電源,從而提供符合網絡係統需要的電源保護。在線式UPS的特點:

  A、輸出的電力經過UPS的處理,輸出電源品質最高

  B、無轉換時間

  C、結構複雜,成本較高

  D、保護性能最好,對市電噪音以及浪湧的抑製能力最強。

  (3)在線互動式不間斷電源

 

UPS不間斷電源

 

  在線互動式UPS電源也被稱為3端口式UPS電源,使用的是工頻變壓器。從能量傳遞的角度來考慮,其變壓器存在3個能量流動的端口:端口1連接市電輸入;端口2通過雙向變換器與蓄電池相連;端口3輸出。市電供電時,交流電經端口1流入變壓器,在穩壓電路的控製下選擇合適的變壓器抽頭接入,同時在端口2的雙向變換器的作用下借助蓄電池的能量轉換共同調節端口3上的輸出電壓,以此來達到比較好的穩壓效果;市電掉電時,蓄電池通過雙向變換器經端口2給變壓器供電,維持端口3上的交流輸出。在線互動式UPS電源在變壓器抽頭切換的過程中,雙向變換器作為逆變器方式工作。蓄電池供電,因此能實現輸出電壓的不間斷,同樣在由市電供電到電池供電的切換過程中也能做到沒有轉換時間。在線互動式UPS電源的電路實現簡單,沒有單獨的充電器,帶來的是生產成本的降低和可靠性的提高。這類產品在市電供電工作時也不存在AC/DC、DC/AC的轉換,使整機效率有所提高。在線互動式UPS很好地結合了後備式UPS和在線式UPS的許多優點,是一種很不錯的變換形式。但是由於它使用的是工頻變壓器,同樣有笨重、體積大的問題。在線交互式UPS的特點:

  A、具雙向性轉換器設計,UPS電池回充時間較短

  B、存在轉換時間

  C、控製結構複雜,成本較高

  D、保護性能介於在線式與離線式UPS之間,對市電噪音和浪湧的抑製能力較差

  3、不間斷電源的容量如何計算

  目前市場上銷售的不間斷電源(UPS)多以VA作為容量單位。V是電壓,A是電流,V×A就等於功率,即不間斷電源的容量。例如,一台425VA的不間斷電源,如果其輸出電壓為110V,則該UPS能夠提供的最大電流為3.86A,超過此電流值就是超載(Overload)。另一種表示功率的方法是W,W表示實功,VA表示虛功。兩者之間的差別在於功率因數。功率因數一般在為0.6到0.8之間,若低於0.5則UPS設計不佳,在選購UPS時,應考慮功率因數問題。

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