一定要知道的UPS電源的基本知識(shí)

   1、什么是UPS

  UPS(Uninterruptible Power System)，即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)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。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷(事故停電)時(shí),UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。(簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，UPS就是一個(gè)大型的充電寶)

  2、UPS的種類(lèi)

  (1)離線(xiàn)式不間斷電源

  離線(xiàn)式不間斷電源

  離線(xiàn)式不間斷電源，也稱(chēng)為后備式不間斷電源，如上圖所示。平常市電通過(guò)旁路直接向負(fù)載供電，機(jī)內(nèi)的逆變器處于停止工作狀態(tài)，這時(shí)的UPS電源實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)性能較差的市電穩(wěn)壓器，它除了對(duì)市電電壓的幅度波動(dòng)有所改善外，對(duì)電壓的頻率不穩(wěn)、波形畸變以及從電網(wǎng)侵入的干擾等不良影響基本上沒(méi)有任何改善。只有在停電時(shí)，才通過(guò)逆變器將電池能量轉(zhuǎn)換為交流向負(fù)載提供電力。離線(xiàn)式不間斷電源的特點(diǎn)：

  A、當(dāng)市電正常時(shí)，離線(xiàn)式UPS對(duì)市電沒(méi)有任何處理而直接輸出至負(fù)載，因此對(duì)市電噪音以及浪涌的抑制能力較差;

  B、存在轉(zhuǎn)換時(shí)間

  C、保護(hù)性能最差

  D、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、控制容易、成本低。

  (2)在線(xiàn)式不間斷電源

  在市電正常供電時(shí)，它首先將市電交流電源經(jīng)整流變成直流電源，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波，再將直流電經(jīng)逆變器重新轉(zhuǎn)換成正弦波交流電源向負(fù)載供電。一旦市電中斷，立即改由蓄電池提供的直流電經(jīng)逆變器向負(fù)載提供正弦波交流電源。因此，對(duì)在線(xiàn)式UPS電源而言，在正常情況下，無(wú)論有無(wú)市電，它都是由UPS電源的逆變器對(duì)負(fù)載供電，這樣就避免了所有由市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)及干擾而帶來(lái)的影響。顯而易見(jiàn)，在線(xiàn)式UPS電源的供電質(zhì)量明顯優(yōu)于后備式UPS電源。因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電，而且在由市電供電轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時(shí)，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。真正給用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的純凈正弦波電源，從而提供符合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要的電源保護(hù)。在線(xiàn)式UPS的特點(diǎn)：

  A、輸出的電力經(jīng)過(guò)UPS的處理，輸出電源品質(zhì)最高

  B、無(wú)轉(zhuǎn)換時(shí)間

  C、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高

  D、保護(hù)性能最好，對(duì)市電噪音以及浪涌的抑制能力最強(qiáng)。

  (3)在線(xiàn)互動(dòng)式不間斷電源

  在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源也被稱(chēng)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(lái)考慮，其變壓器存在3個(gè)能量流動(dòng)的端口：端口1連接市電輸入;端口2通過(guò)雙向變換器與蓄電池相連;端口3輸出。市電供電時(shí)，交流電經(jīng)端口1流入變壓器，在穩(wěn)壓電路的控制下選擇合適的變壓器抽頭接入，同時(shí)在端口2的雙向變換器的作用下借助蓄電池的能量轉(zhuǎn)換共同調(diào)節(jié)端口3上的輸出電壓，以此來(lái)達(dá)到比較好的穩(wěn)壓效果;市電掉電時(shí)，蓄電池通過(guò)雙向變換器經(jīng)端口2給變壓器供電，維持端口3上的交流輸出。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源在變壓器抽頭切換的過(guò)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(shí)現(xiàn)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(guò)程中也能做到?jīng)]有轉(zhuǎn)換時(shí)間。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源的電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，沒(méi)有單獨(dú)的充電器，帶來(lái)的是生產(chǎn)成本的降低和可靠性的提高。這類(lèi)產(chǎn)品在市電供電工作時(shí)也不存在A(yíng)C/DC、DC/AC的轉(zhuǎn)換，使整機(jī)效率有所提高。在線(xiàn)互動(dòng)式UPS很好地結(jié)合了后備式UPS和在線(xiàn)式UPS的許多優(yōu)點(diǎn)，是一種很不錯(cuò)的變換形式。但是由于它使用的是工頻變壓器，同樣有笨重、體積大的問(wèn)題。在線(xiàn)交互式UPS的特點(diǎn)：

  A、具雙向性轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，UPS電池回充時(shí)間較短

  B、存在轉(zhuǎn)換時(shí)間

  C、控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高

  D、保護(hù)性能介于在線(xiàn)式與離線(xiàn)式UPS之間，對(duì)市電噪音和浪涌的抑制能力較差

  3、不間斷電源的容量如何計(jì)算

  目前市場(chǎng)上銷(xiāo)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就等于功率，即不間斷電源的容量。例如，一臺(tái)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(guò)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(shí)功，VA表示虛功。兩者之間的差別在于功率因數(shù)。功率因數(shù)一般在為0.6到0.8之間，若低于0.5則UPS設(shè)計(jì)不佳，在選購(gòu)UPS時(shí)，應(yīng)考慮功率因數(shù)問(wèn)題。