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什么是UPS电源?

UPS是不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。

从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备;

从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付;

从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类;

其中,我们最常用的是后备式UPS,如四通HO系列与SD系列,它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域;

在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,如四通PS系列,其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;

另外四通、APC等厂商还提供在线互动式UPS,同后备式相比较,在线互动式具有滤波功能,抗市电干扰能力很强,转换时间小于4ms,逆变输出为模拟正弦波,所以能配备服务器、路由器等网络设备,或者用在电力环境较恶劣的地区;尤其四通MD系列的UPS,价格又远低于在线式,是应该向用户大力推荐的一种更好的选择。

据IDC统计,全部电脑故障的45%是由电源问题引起的;在中国,大城市停电的次数平均为0.5次/月,中等城市为2次/月,小城市或村镇为4次/月,电网存在至少九种问题:断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰;因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。

另外,精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的,以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的,即使是一台普通电脑,其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值,因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分必须的。


如何选购UPS

---UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备,属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解,因此在选购使用UPS产品时难免会存在 一些问题,那么,如何评价一台UPS的优劣,如何选购UPS呢?

用各种技术指标评价一台UPS的优劣时,要有轻重之分,要根据电网条件、用电环境、自然环境、用电设备的特殊要求、使用和维护水平等因素,确定满足需要的UPS。以下几个问题是值得注。 不要过份追求UPS常规电气性能指标的优化。对UPS来说,常规电气性能指标,如转换时间、电压和频率稳定精度、波形失真度等,需要考虑,但无需过份追求,对负载而言,对这些指标的要求并不苛刻,事实上当前上市的各品牌的UPS在这些指标上大都可以满足负载的要求,不应该成为评定优劣的标准,更不应该作为是否选用的条件。至于抗干扰能力,这是必须具备而又难以检测的一项, 使 用者要考查UPS电路结构中是否有高频滤波环节和配置。

不应忽视对UPS输入功率因数和谐波电流大小的要求。输入功率因数低和输入电流谐波成份大意味着干扰破坏电网,对电网形成电力公害,影响同一电网中其他用电设备的正常运行,加大电网以及供电系统中其他设备和部件的功率容量。特别是大功率UPS,一般都是双逆变在线式结构,由于输入端有整流电路,往往其输入功率因数只有0.8,而谐波电流高达25%至30%,也就是说,如果UPS由电网引入的有功功率为80kW,同时也就有60kW的无功功率在电网与UPS之间流动,这对电网的影响是相当严重的。如果由柴油发电机带动这样的UPS,就需要发电机的功率容量是UPS功率容量的2.5倍至3倍。

应该重视对UPS输出能力和可靠性的考察。UPS的平均无故障间隔时间MTBF仅仅是一个估算可靠性的参数,影响此数值的因素很多,是一个无法检测的参数;而UPS输出能力的各项性能指标,都是可以量化的可靠性指标,在同等运行条件下,效率高、输出电流峰值系数和浪涌系数大、过载能力强的UPS,其可靠性必然高。事实上,同真实的电网能力比较,以上这些指标实际上是UPS对负载的限制,限制就意味着UPS本身能力的不足。具体地说,效率低意味着UPS本身损耗大,发热量大,这会加快半导体器件的老化,降低使用寿命。输出电流浪涌系数低迫使UPS在负载启动的瞬间转旁路供电,待启动过程完成后,再转回逆变器供电,这个过程是存在转换时间的,同时增加了故障的几率。一般来说,输出电流峰值系数只有3:1是不够的,为了满足特殊负载的要求, 此系数一般应提高到5:1。
应重视对总体拥有成本TCO的考察。总体拥有成本TCO(TotalCostofOwnership)包含了设备的购买价格和使用成本两部分,因此TCO是用户购买UPS设备时的另一个重要考虑因素。购买时不仅要考虑购买价格,而且要考虑UPS本身效率高低所造成的使用运行费用。


如何考虑UPS的备用时间?

UPS依备用时间可分为标准型及长效型。标准型UPS备用时间为5-15分钟,长效型为1-8小时。假如您的设备停电时,只需要存盘、退出即可,那选用标准型UPS;假如您的设备停电时,仍须长时间运转,那须选用长效型UPS。


何谓在线式不断电系统?

当市电正常供电时,市电经滤波回路及突波吸收回路后,分为两个回路同时动作,其一是经由充电回路对电池组充电,另一个则是经整流回路,作为变流器的输入,再经过变流器的转换提供净化过的交流电力给负载使用;此时若市电发生异常,则变流器的输入则改由电池组来供应,变流器持续提供电力,达到完全不断电。
由此可知,在线式不断电系统的输出完全由变流器来供应,不论市电电力品质如何,其输出均是稳定且纯净的正弦波电源。


何谓在线交互式不断电系统

参阅在线交互式不断电系统方块图,其原理与离线式不断电系统相去不远,其主要不同在于此类产品将充电回路与变流器整合为双向转换回路,可自动侦测输入电压是否符合于正常范围内,如有偏差可由稳压电路升压或降压,提供较稳定之输出电压,其它工作原理与离线式相同


UPS不适合带哪些类型的负载

CSTK UPS不推荐带接纯感性、纯容性负载。例如电动机、空调、复印机等。而且也不能接半波整流型负载。


UPS一般在什么情况下使用

(1) UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热。并保持环境的清洁。

(2) UPS输出插座应明确标识,勿使加入无关负载或短路。

(3) 切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调,以免造成损坏。

(4) 开启UPS负载时,一般遵循先大后小的原则。

(5) UPS输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最好


ups的分类

UPS电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。
(1) 后备式UPS
(2) 在线式UPS
(3) 在线互动式UPS


作者:北京守信鸿运 来源:北京守信鸿运 日期:2008-7-5 7:40:41  
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