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一定要知道的UPS电源的基本知识

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
UPS不间断电源 
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
UPS不间断电源 
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
UPS不间断电源 
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。


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