UPS電源是什么

UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是(shi)一(yi)(yi)種含有儲能裝置，以逆變器為主(zhu)要組成(cheng)部分的(de)(de)(de)恒壓(ya)(ya)恒頻的(de)(de)(de)不(bu)間斷(duan)電(dian)(dian)(dian)源。主(zhu)要用于(yu)給單臺計(ji)算機(ji)(ji)、計(ji)算機(ji)(ji)網絡系(xi)統或其它(ta)電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子設備提供(gong)不(bu)間斷(duan)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力供(gong)應(ying)。當(dang)(dang)市(shi)電(dian)(dian)(dian)輸(shu)入(ru)正常(chang)時(shi)(shi)，UPS 將(jiang)市(shi)電(dian)(dian)(dian)穩壓(ya)(ya)后供(gong)應(ying)給負載(zai)(zai)(zai)使用，此時(shi)(shi)的(de)(de)(de)UPS就是(shi)一(yi)(yi)臺交流(liu)市(shi)電(dian)(dian)(dian)穩壓(ya)(ya)器，同(tong)時(shi)(shi)它(ta)還向(xiang)機(ji)(ji)內電(dian)(dian)(dian)池(chi)充電(dian)(dian)(dian)；當(dang)(dang)市(shi)電(dian)(dian)(dian)中斷(duan)（事故停電(dian)(dian)(dian)）時(shi)(shi), UPS 立即將(jiang)機(ji)(ji)內電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能,通(tong)過逆變轉換(huan)的(de)(de)(de)方(fang)法向(xiang)負載(zai)(zai)(zai)繼續供(gong)應(ying)220V交流(liu)電(dian)(dian)(dian)，使負載(zai)(zai)(zai)維(wei)持正常(chang)工作并保護負載(zai)(zai)(zai)軟、硬件不(bu)受損壞。

UPS的功能與作用

UPS是不間斷電(dian)源(Uninterruptible Power System)的英文(wen)名稱的縮寫，它伴隨(sui)著計(ji)算機的誕生而(er)出(chu)現(xian)，是計(ji)算機常用的外圍設備之一。實際上，UPS是一(yi)種含有儲(chu)能(neng)裝置，并(bing)以逆變(bian)器為主要組成部分的恒壓恒額的不間斷電源。UPS在(zai)其發展初期(qi)，僅被(bei)視為一種備(bei)用(yong)電(dian)源。后來，由于電(dian)壓(ya)浪(lang)涌、電(dian)壓(ya)尖峰(feng)、電(dian)壓(ya)瞬變、電(dian)壓(ya)跌落、持續(xu)過(guo)壓(ya)或(huo)者欠壓(ya)甚至電(dian)壓(ya)中斷等電(dian)網(wang)質量(liang)問題，使計算機等設備(bei)的(de)電(dian)子(zi)系統受到(dao)干擾，造成敏(min)感元(yuan)件受損、信(xin)息丟失、磁盤(pan)程序被(bei)沖(chong)掉等嚴重(zhong)后果，引起(qi)巨大的(de)經濟損失。因此，UPS日益(yi)受到重視(shi)，并逐漸發(fa)展(zhan)成一種具備穩(wen)壓(ya)、穩(wen)頻、濾波、抗電(dian)磁(ci)和(he)射頻干擾、防電(dian)壓(ya)浪涌等(deng)功能的電(dian)力(li)保護系統。

目前在市場上可以購買到種類繁多的UPS電源(yuan)設備，其輸(shu)出功率從500VA到3000kVA不等。當(dang)有市電供給UPS的(de)時候，UPS對市電進行穩壓(220V±5%)后為計算機供電(dian)。此時(shi)的UPS就是(shi)一臺交(jiao)流市電穩壓器，同時它(ta)還向(xiang)機內電池(chi)充電。因UPS設計的不同(tong)，UPS適應的范圍也不同(tong)，UPS輸出電壓在±10-15%的變化一般屬正常的計(ji)算機使(shi)用(yong)電壓。當(dang)市電異常或者(zhe)中(zhong)斷(duan)時，UPS立即將機內(nei)電(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)能通(tong)過逆(ni)變(bian)轉換供(gong)給計(ji)算(suan)機系統(tong)，以維持計(ji)算(suan)機系統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作并保護計(ji)算(suan)機的(de)軟(ruan)硬件(jian)不受損失。

該圖片由注冊用戶"科技數碼行"提供，版權聲明反饋

UPS的分類與特點

UPS電(dian)源按(an)其工作(zuo)方(fang)式(shi)可分(fen)為后(hou)備式(shi)和(he)在線式(shi)兩(liang)大類(lei)，按(an)其輸(shu)出波形又可分(fen)為方(fang)波輸(shu)出和(he)正弦(xian)波輸(shu)出兩(liang)種(zhong)。后(hou)備式(shi)UPS電(dian)源在市電(dian)正常供電(dian)時，市電(dian)通(tong)過交流旁(pang)路通(tong)道再經轉換(huan)開關直接(jie)向負載提供電(dian)源，機內(nei)的(de)逆變器處于停止(zhi)工(gong)作狀(zhuang)態。這種UPS電(dian)(dian)(dian)源(yuan)在實質上(shang)相當(dang)于(yu)一臺穩壓(ya)(ya)性(xing)能(neng)極差的(de)市(shi)電(dian)(dian)(dian)穩壓(ya)(ya)器。它除(chu)了(le)對(dui)市(shi)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)幅度波動有(you)所改善(shan)外(wai)，對(dui)市(shi)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)頻率(lv)不穩、波形(xing)畸變以及從電(dian)(dian)(dian)網串入的(de)干擾等不良影響基本上(shang)沒有(you)任何(he)改善(shan)。只有(you)當(dang)市(shi)電(dian)(dian)(dian)供電(dian)(dian)(dian)中斷或低(di)于(yu)170V時，蓄(xu)電池才對UPS的逆變器(qi)供(gong)電，并向負載提供(gong)穩壓、穩頻的交流電源。后備式(shi)UPS電源的(de)優點是運行效率高、噪(zao)音低、價格相對便宜，主要適用于(yu)市(shi)電波動(dong)不大、對供電質量要求不高的(de)場合。

在線式UPS電(dian)源(yuan)在(zai)市電(dian)正常供(gong)電(dian)時，首(shou)先將市電(dian)交流(liu)電(dian)源(yuan)變成直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)，然(ran)后進行脈寬調制、濾(lv)波(bo)，再(zai)將直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)重新變成交流(liu)電(dian)源(yuan)，即它平時是由交流(liu)電(dian)經整流(liu)后又以逆(ni)變器(qi)(qi)方式向負(fu)載(zai)提供(gong)交流(liu)電(dian)源(yuan)。一旦市電(dian)中斷，立即改由蓄(xu)電(dian)池以逆(ni)變器(qi)(qi)方式對負(fu)載(zai)提供(gong)交流(liu)電(dian)源(yuan)。因此，對在(zai)線式UPS電源而言，在(zai)正常情況下，無(wu)論(lun)有無(wu)市電，它總是由UPS電(dian)(dian)源的(de)(de)逆變(bian)器對負載供電(dian)(dian)，這(zhe)樣就避免(mian)了(le)所有由市電(dian)(dian)電(dian)(dian)網(wang)電(dian)(dian)壓波動及(ji)干擾帶來的(de)(de)影響。顯(xian)而易見，在線式UPS電源(yuan)的供電質量明顯優(you)于后(hou)備式(shi)UPS電(dian)(dian)源，因為(wei)它可以實現(xian)對負載的穩頻、穩壓(ya)供(gong)電(dian)(dian)，且在由市電(dian)(dian)供(gong)電(dian)(dian)轉換到(dao)蓄電(dian)(dian)池(chi)供(gong)電(dian)(dian)時(shi)，其轉換時(shi)間(jian)為(wei)零。

方波(bo)輸出的UPS電源帶負(fu)載能(neng)力差(負(fu)載(zai)量僅為額(e)定負(fu)載(zai)的40-60%)，不能帶電感性(xing)負載。如(ru)所帶的(de)負載過大(da)，方波(bo)(bo)輸出電壓(ya)中(zhong)(zhong)包(bao)含(han)的(de)三次(ci)諧波(bo)(bo)成份(fen)將使(shi)流人負載中(zhong)(zhong)的(de)容(rong)性(xing)電流增大(da)，嚴重(zhong)時(shi)會損壞負載的(de)電源濾波(bo)(bo)電容(rong)。正弦波(bo)(bo)輸出的(de)UPS電源(yuan)的(de)輸出電壓波形畸(ji)變度與負載量(liang)之間的(de)關系沒(mei)有(you)方波輸出UPS電源那樣明顯，負載能力相對較強，并能帶微電感性負載。不管那種類型的UPS電(dian)源，當(dang)它們處(chu)于逆變器供電(dian)狀態時，除非迫不(bu)得已(yi)，一般(ban)不(bu)要滿載(zai)(zai)或超載(zai)(zai)運行，否則會使UPS電源(yuan)的故(gu)障率明顯增多(duo)。

UPS與負載的匹配

有的UPS用(yong)瓦(wa)(W)或(huo)者千瓦(kw)來表示其輸出功率，如500W、1kw等(deng);有的UPS用(yong)伏安(VA)或(huo)者千伏安(kVA)來表示其輸出功率大小(xiao)，如3000VA、5kVA等。VA與W的一(yi)般換算關系為：瓦(wa)是(shi)伏(fu)安的0.8倍，如3kVA=2.4kw。UPS是線(xian)負載供電用的，每一種UPS都有特定的輸出功(gong)率能(neng)力。如3kVA的UPS，其最大輸出功率(lv)是3kVA或者2.4kw，此時就要求接到這臺UPS上的(de)設(she)備的(de)耗(hao)電功率總和不能超過2.4千(qian)瓦。通(tong)常設備都標明了(le)耗電功率(lv)(或者額定功率)，此時就應當使(shi)所(suo)有接到UPS上的設備的額定功率加起來(lai)不超過UPS的輸出功率，這種方法通(tong)常就叫做UPS輸出功率(lv)(lv)與(yu)負(fu)載耗電功率(lv)(lv)的匹配。但(dan)有些設(she)備的啟動功率(lv)(lv)是額定(ding)功率(lv)(lv)的3-5倍(例(li)如打印機(ji)的(de)額(e)定(ding)功率為200W，則(ze)在計算負載匹(pi)配(pei)時要按5×200W=1000W進行折(zhe)算)。除了打印機(ji)以外(wai)的其他(ta)計算機(ji)外(wai)部設備(bei)，通常啟動功(gong)率略大于(yu)額定功(gong)率，故考慮匹配時最好按UPS輸出功率的80%進行負(fu)載匹配。

標準的UPS未加(jia)外接電池(chi)前，在它的輸(shu)出功(gong)率(lv)與負(fu)載耗電功(gong)率(lv)完全匹配(即全負載)的情(qing)況下，一般從市(shi)電(dian)中斷時算起(qi)可供電(dian)約6-10分鐘(具體數值每個型(xing)號的UPS說明書上都有記載)。如果(guo)以負載耗電功率只(zhi)有UPS輸出功率的一(yi)半計算(習慣叫半負載或者50%負(fu)載率，如(ru)1000W的UPS接入500W的負(fu)載)，則可(ke)供電12-25分鐘，不同(tong)負載量時的UPS供電時間(jian)大約可參照負(fu)載減半時間(jian)加倍的方式計算(suan)。使用(yong)注意事(shi)項正確使用(yong)UPS電源(yuan)，不(bu)但可以減(jian)少UPS發生故(gu)障的(de)機會，而(er)且能夠有效地延長其(qi)使用壽命。

平常使用USP電源應當注意以下幾點：

(1)使(shi)用UPS電源時，應嚴格遵守廠家的產品(pin)說明(ming)書的有關(guan)規定，保(bao)證UPS所接市電的(de)火(huo)線(xian)、零線(xian)順(shun)序符合(he)要求。

(2)配備UPS的主要目的是防止由(you)于突(tu)然停電(dian)而導致計算機丟失信息和破壞硬盤，但有(you)些設備工(gong)作時是并不害(hai)怕突(tu)然停電(dian)的(如打印(yin)機等)。為了節(jie)省UPS的能源，打印機(ji)可(ke)以(yi)考慮不(bu)必經過UPS而直接(jie)接(jie)入市電。如果是網絡系統，可考慮UPS只供(gong)電給主機(或者服務器(qi))及其有(you)關部分。這樣可保證(zheng)UPS既能夠用到最重(zhong)要的設備上(shang)，又(you)能節省投資。

(3)不要超負(fu)載使(shi)用UPS。UPS電源的最大負載量(liang)應該是(shi)其標稱負載量(liang)的80%(如1000w的UPS，按80%負(fu)載(zai)率即800W去匹配負載：1000VA的UPS按80%換算成(cheng)800W之(zhi)后再按80%負載率(lv)即(ji)640W去匹配負載)。如果超載使用(yong)(yong)，在(zai)逆(ni)變狀態下，常造成逆(ni)變三極管的擊穿。此外(wai)，在(zai)使用(yong)(yong)UPS時，嚴禁接諸如日光(guang)燈之(zhi)類的感性(xing)負載(zai)，而(er)只能接純電用(yong)或較(jiao)小(xiao)的電容性(xing)負載(zai)。

(4)開關機時應當注(zhu)意開關機的順序(xu)：開機時先開UPS，稍后(最好是(shi)滯后1-2分鐘，讓UPS充分進入工作狀態)再開(kai)通負載的(de)(de)電源(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)(guan)，而且負載的(de)(de)電源(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)(guan)要一(yi)(yi)個(ge)一(yi)(yi)個(ge)地去開(kai)通：關(guan)(guan)機時順序正(zheng)好相(xiang)反，先一(yi)(yi)個(ge)一(yi)(yi)個(ge)地關(guan)(guan)掉負載的(de)(de)電源(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)(guan)，再關(guan)(guan)掉UPS。UPS要(yao)長期處于開機狀態，而計(ji)算機等負載(zai)則每次要(yao)用才(cai)開機，用完后只要(yao)關(guan)掉計(ji)算機等負載(zai)的電源開關(guan)即(ji)可。

(5)不要(yao)頻繁關閉和開啟UPS電(dian)源(yuan)。

一般要求在關閉UPS電源后，至少要等待6秒鐘后才能再(zai)開啟UPS電源，否則，UPS電源可能處于“啟(qi)動失敗(bai)”的(de)狀態，即UPS電源處(chu)于既無市電輸出(chu)又(you)無逆變器輸出(chu)的(de)不(bu)正(zheng)常狀(zhuang)態(tai)。

(6)UPS內電池內的電能(neng)有可(ke)能(neng)因(yin)某種原因(yin)而耗(hao)盡或者接近耗(hao)盡。為了補償電池能(neng)量(liang)和提高電池壽命，UPS要(yao)進行及時(shi)的、較(jiao)長時(shi)間的連續充電(dian)(通常不(bu)少(shao)于(yu)48小時(shi)，可以帶(dai)或者不帶(dai)負(fu)載)，以避免由于(yu)電池衰竭而引起故(gu)障。新購置或存放很久的UPS，在(zai)使用前，應先充(chong)電12小時。長(chang)期存放(fang)不用的UPS，每隔3個月，充電12小時，若(ruo)處于(yu)高溫地區，每隔2個月充電(dian)一次(ci)。UPS不充(chong)電就使(shi)用，會損壞蓄電池。