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UPS電源知識知多少？
瀏覽：23135 添加時間：2015-04-23 10:35:23
UPS叫做不間斷電源(UninterruptiblePowerSystem)，它伴隨著計算機的誕生而出現(xiàn)，是計算機系統(tǒng)的高質量電源。從基本應用原理上講，UPS是一種儲能裝置，主要由整流器、逆變器、靜態(tài)開關和蓄電池等組成。主要作用有：一是防止突然斷電而影響正常工作，對供電的負載供電，防止突然斷電造成的損害。二是由于UPS具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波、抗射頻干擾和抗電磁、防電壓浪涌的特點，UPS充當著改善電網(wǎng)質量問題，保障敏感元器件受損、信息丟失、防止電子系統(tǒng)受到干擾的優(yōu)質電源設備。
UPS電源常用在電力、通訊、保險、郵電、醫(yī)療、軍工、石化、銀行、金融證券、企業(yè)機房等各個行業(yè)中的重要設備中。目前在市場上可以購買到輸出功率從500VA到3000kVA不等且種類繁多的UPS電源設備。當市電供給UPS的時候，UPS作為交流市電的穩(wěn)壓器，對市電進行穩(wěn)壓(220V±5%)后為計算機供電并向機內(nèi)電池充電。UPS種類不同其適應的范圍也不同，UPS輸出電壓在±10到±15%的變化范圍內(nèi)屬正常的計算機使用電壓。當市電異常或者中斷時，UPS立即將機內(nèi)電池的電能通過逆變轉換供給計算機系統(tǒng)，以維持計算機系統(tǒng)的正常工作并保護計算機的軟硬件、其它敏感的電子元器件不受損失。
UPS根據(jù)特點的分類
UPS按照輸出波形的不同可分為正弦波式和方波式兩類，按照工作方式的不同可分為后備電源式和在線供電式兩大類。
后備電源式UPS電源內(nèi)的逆變器處于停止工作的狀態(tài)，市電通過UPS的旁路通道再經(jīng)過轉換開關直接向負載供電。這類UPS電源市電穩(wěn)壓器的角色扮演不充分。只能對市電電壓的波動起到改善，而對市電電壓的頻率不穩(wěn)、波形畸變以及從電網(wǎng)串入的干擾等不良影響基本上沒有任何作用。當市電供電低于170V或者中斷時，蓄電池對UPS的逆變器供電，為負載提供穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的交流電源。后備電源式UPS的優(yōu)點是運行效率高、噪音低、價格實惠，主要適用于對市電質量要求不高或者市電波動不太的場合。
在線供電式UPS電源跟后備電源式UPS不同，在線供電式是指UPS處于市電正常工作的狀態(tài)，市電交流電源變成直流電源，然后進行脈寬調(diào)制、濾波等處理后再將直流電源重新轉換成交流電源，所以在線式UPS是由交流電經(jīng)整流后又以逆變器方式向負載提供交流電源。一旦市電中斷，立即改由蓄電池以逆變器方式對負載提供交流電源。因此，對在線供電式UPS電源在正常情況下，不管是否提供市電，它總是由UPS電源的逆變器對負載供電，避免了所有由市電電網(wǎng)電壓波動及干擾帶來的影響。因此，在線式的供電質量優(yōu)于后備式UPS電源，在線式可實現(xiàn)對負載的穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電。
方波輸出的UPS電源負載量是額定負載的40%-60%并且不能帶電感性負載。如果所帶的負載超過帶載范圍，負載中的容性電流因為方波輸出電壓中的三次諧波流入而增大，負載的電源濾波電容存在順壞的風險。而正弦波輸出的UPS電源的輸出電壓波形畸變度和負載量之間的關系沒有方波輸出UPS電源那樣明顯，帶載能力相對較強，并能帶微電感性負載。
總之，不管那種類型的UPS電源處于逆變器供電狀態(tài)時，不要滿載或超載運行，除非迫不得已的情況下。否則會增加UPS電源的故障率。
UPS輸出功率與負載耗電功率的匹配
UPS的輸出功率一般用瓦(W) 、千瓦(kw)或伏安(VA)、千伏安(kVA)來表示，如500W，2kW或者2000VA、6kVA。伏安與瓦之間的換算關系為：瓦是伏安的0.8倍，如3kVA=2.4kW。每一種UPS都有特定的輸出功率能力，UPS是線負載供電用的，如2kVA的UPS，其最大輸出功率是2kVA=1.6kw，因此，這臺UPS上的總功率≤2.4kw。通常負載都標明了額定功率或者耗電功率， UPS上的設備的額定總功率應該不超過UPS的輸出功率，這就是UPS輸出功率與負載耗電功率的匹配。還有一種情況需要注意，有些設備的啟動功率是額定功率的3-5倍(例如打印機的額定功率為150W，則在計算負載匹配時要按5×150W=750W進行計算)。對于通常啟動功率略大于額定功率的設備，最好按UPS輸出功率的80%進行負載匹配。
沒有外加電池前的標準UPS，在它的輸出功率與負載耗電功率完全匹配(即全負載)的情況下，一般從市電中斷時算起可供電約6-10分鐘(具體以每個UPS的出廠說明書為準)。如果按照負載耗電功率只有UPS輸出功率的一半計算(習慣叫半負載或者50%負載率，如800W的UPS接入400W的負載)，則可供電12-24分鐘左右，UPS的供電時間大約可按照不同負載量的情況下負載減半時間就加倍的方法計算。使用是注意正確的UPS使用方法，不僅可以保證正常的UPS供電，還可以確保UPS的正常使用壽命。
