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UPS電源的功能介紹

UPS叫做不間斷電源(UninterruptiblePowerSystem)，它伴隨著計(jì)算機(jī)的誕生而出現(xiàn)，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高質(zhì)量電源。從基本應(yīng)用原理上講，UPS是一種儲(chǔ)能裝置，主要由整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)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(duì)供電的負(fù)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(diǎn)，UPS充當(dāng)著改善電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)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(zhì)電源設(shè)備。

UPS電源常用在電力、通訊、保險(xiǎn)、郵電、醫(yī)療、軍工、石化、銀行、金融證券、企業(yè)機(jī)房等各個(gè)行業(yè)中的重要設(shè)備中。目前在市場(chǎng)上可以購(gòu)買到輸出功率從500VA到3000kVA不等且種類繁多的UPS電源設(shè)備。當(dāng)市電供給UPS的時(shí)候，UPS作為交流市電的穩(wěn)壓器，對(duì)市電進(jìn)行穩(wěn)壓(220V±5%)后為計(jì)算機(jī)供電并向機(jī)內(nèi)電池充電。UPS種類不同其適應(yīng)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(jì)算機(jī)使用電壓。當(dāng)市電異?；蛘咧袛鄷r(shí)，UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以維持計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作并保護(hù)計(jì)算機(jī)的軟硬件、其它敏感的電子元器件不受損失。

UPS根據(jù)特點(diǎn)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(guò)UPS的旁路通道再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)直接向負(fù)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(duì)市電電壓的波動(dòng)起到改善，而對(duì)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(méi)有任何作用。當(dāng)市電供電低于170V或者中斷時(shí)，蓄電池對(duì)UPS的逆變器供電，為負(fù)載提供穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的交流電源。后備電源式UPS的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行效率高、噪音低、價(jià)格實(shí)惠，主要適用于對(duì)市電質(zhì)量要求不高或者市電波動(dòng)不太的場(chǎng)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(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波等處理后再將直流電源重新轉(zhuǎn)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(fù)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(duì)負(fù)載提供交流電源。因此，對(duì)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(duì)負(fù)載供電，避免了所有由市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)及干擾帶來(lái)的影響。因此，在線式的供電質(zhì)量?jī)?yōu)于后備式UPS電源，在線式可實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電。

方波輸出的UPS電源負(fù)載量是額定負(fù)載的40%-60%并且不能帶電感性負(fù)載。如果所帶的負(fù)載超過(guò)帶載范圍，負(fù)載中的容性電流因?yàn)榉讲ㄝ敵鲭妷褐械娜沃C波流入而增大，負(fù)載的電源濾波電容存在順壞的風(fēng)險(xiǎn)。而正弦波輸出的UPS電源的輸出電壓波形畸變度和負(fù)載量之間的關(guān)系沒(méi)有方波輸出UPS電源那樣明顯，帶載能力相對(duì)較強(qiáng)，并能帶微電感性負(fù)載。

總之，不管那種類型的UPS電源處于逆變器供電狀態(tài)時(shí)，不要滿載或超載運(yùn)行，除非迫不得已的情況下。否則會(huì)增加UPS電源的故障率。

UPS輸出功率與負(fù)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(lái)表示，如500W，2kW或者2000VA、6kVA。伏安與瓦之間的換算關(guān)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(fù)載供電用的，如2kVA的UPS，其最大輸出功率是2kVA=1.6kw，因此，這臺(tái)UPS上的總功率≤2.4kw。通常負(fù)載都標(biāo)明了額定功率或者耗電功率， UPS上的設(shè)備的額定總功率應(yīng)該不超過(guò)UPS的輸出功率，這就是UPS輸出功率與負(fù)載耗電功率的匹配。還有一種情況需要注意，有些設(shè)備的啟動(dòng)功率是額定功率的3-5倍(例如打印機(jī)的額定功率為150W，則在計(jì)算負(fù)載匹配時(shí)要按5×150W=750W進(jìn)行計(jì)算)。對(duì)于通常啟動(dòng)功率略大于額定功率的設(shè)備，最好按UPS輸出功率的80%進(jìn)行負(fù)載匹配。

沒(méi)有外加電池前的標(biāo)準(zhǔn)UPS，在它的輸出功率與負(fù)載耗電功率完全匹配(即全負(fù)載)的情況下，一般從市電中斷時(shí)算起可供電約6-10分鐘(具體以每個(gè)UPS的出廠說(shuō)明書為準(zhǔn))。如果按照負(fù)載耗電功率只有UPS輸出功率的一半計(jì)算(習(xí)慣叫半負(fù)載或者50%負(fù)載率，如800W的UPS接入400W的負(fù)載)，則可供電12-24分鐘左右，UPS的供電時(shí)間大約可按照不同負(fù)載量的情況下負(fù)載減半時(shí)間就加倍的方法計(jì)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。