UPS電源知識

時(shí)間：2022-09-02作者：北京嘉銘恒達(dá)科技有限公司瀏覽：61

UPS中文翻譯為ups電源是英語電源Uninterruptible Power Supply它可以確保計(jì)算機(jī)軟件在斷電后再次工作一段時(shí)間，以便客戶可以緊急存儲磁盤，這樣您就不會因斷電而損壞工作或丟失數(shù)據(jù)信息。它在計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用中起著兩個(gè)關(guān)鍵作用：一是應(yīng)急應(yīng)用，避免突然關(guān)閉電源，危害正常工作，對電子計(jì)算機(jī)造成危害；二是清除**電浪涌保護(hù)、瞬時(shí)高壓、瞬時(shí)低壓、電纜噪聲、工作頻率偏差等開關(guān)電源環(huán)境污染，提高開關(guān)電源質(zhì)量，為操作系統(tǒng)提供高質(zhì)量的開關(guān)電源。

從基本應(yīng)用原則來看，UPS它是一種開關(guān)電源維護(hù)機(jī)械設(shè)備，具有儲能技術(shù)設(shè)備，以逆變器為關(guān)鍵部件，穩(wěn)壓管穩(wěn)頻導(dǎo)出。關(guān)鍵由整流器、電池、逆變器和靜態(tài)數(shù)據(jù)電源開關(guān)組成。

1)整流器:整流器是整流器設(shè)備，簡單來說就是溝通（AC）轉(zhuǎn)化為直流電（DC）設(shè)備。它有兩個(gè)關(guān)鍵功能：一是交流電流（AC）變成直流電源(DC)，過濾后提供負(fù)載或逆變器；二是給電池充電電壓。因此，它還具有充電頭的功能；

2)電池:電池是UPS作為一種存儲功率的設(shè)備，它由多個(gè)電池串聯(lián)起來，其體積和尺寸決定了其保持充放電（供電）的時(shí)間。其具體功能是：1。當(dāng)**電力正常時(shí)，將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并存儲在充電電池中。2當(dāng)**電力出現(xiàn)常見故障時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電磁能，給逆變器或負(fù)載；

3)逆變器：簡單的講，逆變器是一種將直流電源（DC）轉(zhuǎn)換為交流電流（AC）設(shè)備。由逆變電源橋、操作邏輯和低通濾波器組成；

4)靜態(tài)數(shù)據(jù)電源開關(guān):靜態(tài)數(shù)據(jù)電源開關(guān)又稱靜態(tài)不動(dòng)電源開關(guān)，是一種無觸點(diǎn)開關(guān)，采用兩個(gè)晶閘管（SCR）一種由程序控制器操作的反向并接組成的通信交流電源開關(guān)。它分為兩種類型：變換和型號。變換電源開關(guān)適用于雙開關(guān)電源的系統(tǒng)軟件，其功能是完成從一路到另一路的自動(dòng)轉(zhuǎn)換；型號電源開關(guān)適用于并接逆變器、**電源或多個(gè)逆變器。

現(xiàn)階段，流行UPS生產(chǎn)商有APC、山特級供應(yīng)各種等級UPS必須實(shí)現(xiàn)不同的消費(fèi)群體。

一 種類

（一）UPS根據(jù)其原理，開關(guān)電源可分為后備、在線和在線互動(dòng)。

1 后備式UPS：通常情況下，當(dāng)電池充電時(shí)，逆變器應(yīng)急轉(zhuǎn)換為運(yùn)行狀態(tài)，將充電電池給出的直流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的交流電流，因此備用UPS又稱無網(wǎng)式UPS。后備式UPS開關(guān)電源的特點(diǎn)是運(yùn)行效率高、噪音低、價(jià)格劃算。關(guān)鍵適用于市電波動(dòng)小、供電質(zhì)量低的場所。眾所周知，這種UPS轉(zhuǎn)換時(shí)間存在問題，不適合在關(guān)鍵的供電場所使用。但事實(shí)上，這種轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，通常在2到10之間ms，計(jì)算機(jī)本身的包交換電源供應(yīng)器在關(guān)閉電源時(shí)應(yīng)保持10ms因此，由于這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間，我的計(jì)算機(jī)軟件通常不容易出現(xiàn)問題。UPS一般只持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是為了給你時(shí)間備份數(shù)據(jù)，盡快完成手頭的工作，價(jià)格也很低。對于不太重要的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，例如，我的個(gè)人用戶可以配備一個(gè)小輸出功率的備份UPS。




2線上式UPS：這類UPS逆變器一直處于運(yùn)行狀態(tài)，首先根據(jù)電源電路將外部交流電流轉(zhuǎn)換為直流電源，然后根據(jù)高質(zhì)量的逆變器將直流電源轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電流導(dǎo)出電子計(jì)算機(jī)。在線類型UPS電源條件下的主要功能是穩(wěn)壓管，避免電磁波的影響；斷電時(shí)，應(yīng)預(yù)留直流穩(wěn)壓電源（電池組）為逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)間問題，因此適用于對開關(guān)電源有嚴(yán)格規(guī)范的場所。在線類型UPS與后備類型不同，一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)時(shí)間長，一般幾個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)。它的主要功能是讓你在斷電的情況下像往常一樣工作。很明顯，由于其*特的功能，價(jià)格顯然要貴得多。這種在線風(fēng)格UPS較適用于電子計(jì)算機(jī)、交通、金融機(jī)構(gòu)、證券、通信、診療、工業(yè)控制系統(tǒng)等領(lǐng)域，因?yàn)樵撔袠I(yè)的計(jì)算機(jī)一般不允許斷電。




3線上互動(dòng)型UPS：這也是一種智能UPS，說白了，線上互動(dòng)型UPS，也就是說，當(dāng)輸入市電一切正常時(shí)，UPS逆變器反向工作（即整流器運(yùn)行狀態(tài)），充電鋰電池組電池，逆變器立即變?yōu)槟孀冸娫催\(yùn)行狀態(tài)，將鋰電池組電磁能轉(zhuǎn)換為交流電流導(dǎo)出，因此在線互動(dòng)UPS也有變化的時(shí)間。與后備式相同UPS對比，線上互動(dòng)UPS它具有很強(qiáng)的保證作用。逆變器導(dǎo)出的電壓波形良好，一般為正弦波形，其較大的特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的系統(tǒng)功能，可以方便地在線進(jìn)行UPS遠(yuǎn)程操作和智能系統(tǒng)管理方法。外部輸入電壓是否在所有正常范圍內(nèi)所有正常范圍內(nèi)。如有誤差，可由穩(wěn)壓電源電路變壓或降低血壓，并給出相對穩(wěn)定的正弦波形導(dǎo)出電壓。它可以在電子計(jì)算機(jī)之間api接口（如RS-根據(jù)監(jiān)控軟件，客戶可以隨時(shí)從電腦顯示屏監(jiān)控電源和電源UPS在管理工作中理方便，可以提高計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性。UPS集中后備式UPS高效在線UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，但其穩(wěn)頻特性不是很理想化，不適合經(jīng)常延遲UPS開關(guān)電源。




表一




表二




（二）UPS從結(jié)構(gòu)上一般分為直流電UPS(DC-UPS)和溝通交流UPS(AC-UPS)兩類。

1 直流電UPS直流ups電源由兩個(gè)基本模塊組成。分別是整流器和電池。其工作原理如下:




其工作環(huán)節(jié)是：當(dāng)**電力正常時(shí)，電流根據(jù)整流器向負(fù)載供電，同時(shí)整流器向電池充電。電流方式為1路**電力整流器負(fù)載，2路**電力整流器電池。當(dāng)**電力出現(xiàn)常見故障或整流器故障時(shí)，電池根據(jù)控制電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換為負(fù)載，電流方向?yàn)殡姵刎?fù)載。

2溝通交流UPS開關(guān)電源由三個(gè)基本模塊組成。分別是整流器、電池和逆變器。其工作原理如下：




其工作環(huán)節(jié)是：當(dāng)**電力正常時(shí)，電流根據(jù)整流器和逆變器向負(fù)載供電，同時(shí)整流器向電池充電。電流方式為1：**電力整流器逆變器負(fù)載，2：**電力整流器電池。當(dāng)**電力出現(xiàn)常見故障或整流器故障時(shí)，充電電池根據(jù)控制電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換為負(fù)載，電流流向?yàn)殡姵啬孀兤髫?fù)載。

(三)從預(yù)留時(shí)間分，UPS分為基本型和夯實(shí)型。

一般來說，基本機(jī)器含有鋰電池組，斷電后可保持短期供電（一般不**過25分鐘）；高效機(jī)器不帶電池，但提高充電頭，客戶必須連接多個(gè)充電電池，增加供電時(shí)間，制造商在設(shè)計(jì)方案時(shí)增加充電頭體積或修改并行充電頭。

   除此之外， ，UPS還有其他簡單的分類，比如從構(gòu)成的基本原理分為轉(zhuǎn)型UPS靜止不動(dòng)UPS；從主要用途分為商業(yè)服務(wù)UPS和工業(yè)級UPS；從導(dǎo)出電壓的相數(shù)分為單相電UPS和三相UPS；從容積分成大空間UPS（**過100KVA）、中容積UPS（10-100 KVA）和小容量UPS（**10 KVA）。

二 UPS的容積

UPS短路容量是指UPS大功率(電壓V和電流量A的相乘）。

通常在市場上出售UPS開關(guān)電源，，體積小W(泰利斯)為企業(yè)標(biāo)志；**過1公斤時(shí)，使用VAW”與“VA值是不同的。這就要求每個(gè)人都要根據(jù)細(xì)節(jié)進(jìn)行選擇UPS。一般來講，1KW體積小UPS一般都用“W表示體積為1KVA～500KVA的 UPS 都用VA而不是W表示體積。

實(shí)際上，“W”一直不大于“VA。它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)聯(lián)可以使用以下計(jì)算公式： W = VA×功率因素。功率因數(shù)在0~1中間，表明負(fù)載電流有用（W）百分比。只有電熱水器或燈泡的功率因素是1。對于其他機(jī)械設(shè)備，部分負(fù)載沒有工作。這部分電流是由負(fù)載特性引起的諧波電流或電感電流。因?yàn)檫@部分電流，所以 VA”值比“W值大，當(dāng)功率因素為1時(shí)，W”和“VA”值同樣。

所以在大家選擇電子計(jì)算機(jī)等設(shè)備的時(shí)候UPS開關(guān)電源時(shí)，如何選擇較合適的UPS體積？如果選擇不合理，通常會產(chǎn)生以下兩種情況，一種是體積太小，即小馬車，可能導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備損壞；另一種情況是體積過大，導(dǎo)致資產(chǎn)消耗。因此，適當(dāng)?shù)倪x擇UPS網(wǎng)絡(luò)安全管理人員的體積是關(guān)鍵。

一般來講，UPS體積選擇應(yīng)考慮以下因素：

1.具體負(fù)載條件:P=∑Pi/f

也就是說，具體具體負(fù)載的總數(shù)∑Pi，除功率因素外f，f=0.6~0.8.具體負(fù)載容積可獲得P。

2、預(yù)埋擴(kuò)展：

充分考慮市場擴(kuò)張的可能性，在沒有大量增加項(xiàng)目投資的情況下進(jìn)行改進(jìn)UPS可以通過兩種方式完成導(dǎo)出容積：

A：可完成現(xiàn)場擴(kuò)展的選擇UPS商品，如如今市場上售賣的模塊化設(shè)計(jì)UPS商品。

B：提前購買大空間UPS，但需要提前投入大量資產(chǎn)。

三UPS 導(dǎo)出電壓

UPS輸出電壓是指市電通過UPS電腦等負(fù)載機(jī)械設(shè)備在整形、過濾、穩(wěn)壓管等一系列方法后應(yīng)用的電壓。這種電壓一般比**電壓干凈，沒有殘留信號。UPS的導(dǎo)出溝通交流電壓應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)在220V，誤差不能太多。

四 導(dǎo)出電壓工作頻率

電網(wǎng)一般規(guī)范工作頻率為50Hz（HZ）或是60Hz（HZ），UPS在這一地區(qū)，允許市電工作頻率有一定的變化范圍，UPS跟蹤市電工作頻率，**過遠(yuǎn)程服務(wù)器工作頻率導(dǎo)出。具體導(dǎo)出的工作頻率為導(dǎo)出電壓工作頻率。

五 UPS輸入電壓范圍

UPS鍵入電壓范圍，即UPS允許市電電壓轉(zhuǎn)換的范圍，即確保UPS不要轉(zhuǎn)移到充電電池逆變電源的**電壓范圍。范圍越大，說明范圍越大。UPS適應(yīng)性越好UPS鍵入電壓范圍應(yīng)為160V~270V中間或較寬。

逆變器(負(fù)載)電流在所有正常的輸入電壓范圍內(nèi)由市電而不是充電電池給予。輸入電壓范圍越寬，UPS電池充放電的概率越小，充電電池的使用壽命就越長。由于當(dāng)?shù)仉妷旱钠鸱⒓次＜癠PS特別是在一些地區(qū)，電網(wǎng)較端，白天和晚上的電壓相差很大。UPS 要24小時(shí)工作，在這么大的變化范圍內(nèi)，UPS能否工作尤為重要。如果你不能工作，只有一個(gè)充電電池，那么一個(gè)充電電池并不用于真正關(guān)閉電源，另一個(gè)經(jīng)常充電電池會影響充電電池的使用壽命。如果是這樣的話UPS轉(zhuǎn)充電電池設(shè)備為汽車?yán)^電器，對繼電器的損壞嚴(yán)重，大大增加UPS設(shè)備故障率。

當(dāng)UPS開關(guān)電源在市電供電方式工作中，如果輸入交流電壓**輸入電壓限制，且小于輸入電壓的較低值，UPS將斷掉鍵入交流電，而轉(zhuǎn)換到充電電池供電方法。啟動(dòng)鍵入電壓范疇和鍵入電壓范疇，體現(xiàn)了UPS開關(guān)電源對電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換的適應(yīng)性越強(qiáng)，啟動(dòng)輸入電壓范圍和輸入電壓范圍越寬。

六 UPS輸入電壓工作頻率

UPS輸入電壓工作頻率，即UPS全自動(dòng)跟蹤市電，保持同步工作頻率范疇。一般電網(wǎng)規(guī)范工作頻率為50Hz（HZ）或是是60Hz（HZ），UPS允許**電力工作頻率有一定的變化范圍，即輸入電壓工作頻率范圍，該標(biāo)準(zhǔn)值通常約為正負(fù)極的2%，在該區(qū)域，UPS同歩追蹤市電工作頻率，**過則以遠(yuǎn)程服務(wù)器工作頻率鍵入。

七 UPS的變換時(shí)間

UPS變換時(shí)間是指UPS從市電到電池狀態(tài)或從電池狀態(tài)到市電所需的時(shí)間。UPS變換時(shí)間不得**過10ms（ms）。

UPS變換時(shí)間指標(biāo)值希望越低越好，但有些負(fù)載能承受短期變換，UPS如果選擇汽車?yán)^電器，則存在4~10ms對于開關(guān)元件的選擇，變換時(shí)間較小。關(guān)鍵是看它UPS選擇什么樣的技術(shù)。通常人們認(rèn)為備份和在線互動(dòng)有時(shí)間改變，在線類型UPS未找到變換時(shí)間，即零變換時(shí)間。

適用于家中本人或SOHO對于中小型辦公室的應(yīng)用，建議購買具有變更時(shí)間的后備式UPS（不必**過10ms），較為合適；而針對交通出行、金融機(jī)構(gòu)、證劵或大型企業(yè)等關(guān)鍵型工作中，則提議選購零變換時(shí)長的線上式UPS。

八 UPS電池

UPS（ups電源)通?？梢栽陉P(guān)閉電源后再次為電子計(jì)算機(jī)和其他機(jī)械設(shè)備供電，因?yàn)樗幸环N儲能設(shè)備，這種儲能技術(shù)是UPS電池。其具體功能是：1。當(dāng)**電力正常時(shí)，將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并存儲在充電電池中。當(dāng)**電力出現(xiàn)常見故障時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電磁能，并給予逆變器或負(fù)載。

UPS電池的好壞會直接影響到全部UPS系統(tǒng)的靠譜水平，殊不知電瓶卻也是全部UPS系統(tǒng)中均值沒有問題時(shí)間（MTBF）較少的一種元器件。假如客戶可以合理應(yīng)用和維護(hù)保養(yǎng)，就可以增加其使用期限，相反其使用期限會明顯減少，電瓶的類型一般作用力鉛酸蓄電池、鉛酸電池免維護(hù)蓄電池及鎳鎘電池等，如下所示表所顯示。




充分考慮負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用自然環(huán)境、使用期限及成本費(fèi)等要素，一般挑選鉛酸電池免維護(hù)蓄電池。客戶千萬別因貪便宜而采用偽劣充電電池，由于那樣做會危害整體體系的穩(wěn)定性，并很有可能因而導(dǎo)致很大的損害。

九UPS的允差預(yù)留時(shí)間

UPS的允差預(yù)留時(shí)間就是指市電關(guān)閉電源后UPS可以提供電子計(jì)算機(jī)等設(shè)施的較大供電時(shí)間。

通常，UPS依預(yù)留時(shí)間可分成基本型及高效型?；拘蚒PS預(yù)留時(shí)間為5-15分鐘，高效型為1-8鐘頭。倘若您的機(jī)器設(shè)備斷電時(shí)，只必須存盤、撤出就可以，那采用基本型UPS；倘若您的機(jī)器設(shè)備斷電時(shí)，仍須長期運(yùn)行，那須采用高效型UPS。

那麼UPS預(yù)留時(shí)間的長度是由哪些確定的呢？是由UPS的儲能裝置，也就是UPS電池決定的，現(xiàn)在的UPS一般都用全密封的免維護(hù)鉛酸蓄電池作為儲能裝置，電池容量的大小由"安時(shí)數(shù)（AH）"這個(gè)指標(biāo)反映，其含義是按規(guī)定的電流進(jìn)行放電的時(shí)間。相同電壓的電池，安時(shí)數(shù)大的容量大；相同安時(shí)數(shù)的電池，電壓高的容量大，通常以電壓和安時(shí)數(shù)共同表示電池的容量，如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。

后備式UPS一般內(nèi)置4AH或7AH的電池，其備用時(shí)間是固定的。如果是個(gè)人用戶單機(jī)使用，這種小型后備式UPS就值得選購。在線式與在線互動(dòng)式UPS有內(nèi)置7AH電池的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，也有外配大容量電池組的長效機(jī)型，用戶可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的備用時(shí)間而確定配備多大容量的電池。，企事業(yè)單位等電腦等設(shè)備比較多的情況，就有必要選擇提供大容量電池組的UPS，以提供較長的備用時(shí)間。

十 電源效率

電源效率是指UPS的整機(jī)電能利用率，也就是UPS從外部吸收功率與向負(fù)載輸出功率兩者之的比值。這個(gè)數(shù)值和UPS電源設(shè)計(jì)線路有密切的關(guān)系，高效率的電源可以提高電能的使用效率，在一定程度上可以降低電源的自身功耗和發(fā)熱量。通常在線式UPS的電源效率一般能夠達(dá)到90％以上。如果需要增配大中容量的交流不間斷供電設(shè)備，較好選用電源效率高的在線式UPS。而其他UPS的電源效率在80％左右。

十一 噪音值

噪音是一類引起人煩躁、或音量過強(qiáng)而危害人體健康的聲音。衡量噪音強(qiáng)弱的數(shù)值我們把它成為噪音值，單位通常是分貝(dB), 人耳剛剛能聽到的聲音是0－10分貝。分貝值每上升10，表示音量增加10倍，即從1分貝到20分貝表示音量增加了100倍。人低聲耳語約為30分貝，大聲說話為60－70分貝。分貝值在60以下為無害區(qū)，60－110為過渡區(qū)，110以上是有害區(qū)。 UPS的噪音值一般應(yīng)該在60分貝以下為好。

根據(jù)*人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（UDC534.836)，城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值列于下表。




十二 UPS的輸出插座

UPS的輸出插座是指UPS的電源輸出接口，通常在我國UPS產(chǎn)品要提供兩種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的插座接口：兩孔插座和三孔插座。不同的UPS提供的輸出插座數(shù)量也不相同，一般來講，適合個(gè)人使用的低端UPS提供一個(gè)輸出插座，而中端UPS會提供2個(gè)以上的輸出插座，高檔的機(jī)柜式UPS提供的輸出插座會更多，以滿足更多設(shè)備的用電需求。

十三 市電

市電即我們所說的交流電（AC），交流電的成分包含：電壓、電流、頻率三種，其頻率可分為50HZ（赫茲）與60HZ（赫茲）兩種，電壓分布由100VA至240VA。一般為220V（伏）。

十四 輸出過載能力

輸出過載能力是指在市電異?；蜇?fù)載異常時(shí)，UPS的輸出穩(wěn)定程度。

過載能力是UPS的關(guān)鍵，因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)一般都不會出問題。較需要UPS顯示能力的時(shí)候是在市電異常和負(fù)載異常時(shí)，因?yàn)樵谑须姾拓?fù)載正常時(shí)，UPS只是一個(gè)穩(wěn)壓器和濾波器的作用，而這個(gè)功能用一臺廉價(jià)的交流穩(wěn)壓器就完全可以實(shí)現(xiàn)。因此，如果UPS只起這么一點(diǎn)作用那就不值得了。所以要抓住UPS主要功能，市電異常時(shí)UPS要能不間斷的接續(xù)上去，負(fù)載異常時(shí)UPS要能酌情處理，即對于正常的過載要能經(jīng)受得住考驗(yàn)，對于短路，UPS要有能力及時(shí)采取必要的措施。


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  產(chǎn)品介紹：???EA900系列10kVA-30kVA(3/3) UPS是易事特集研發(fā)成果和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)、制造的新一代通用型UPS電源，采用**的DSP數(shù)字化控制技術(shù)，有效提升了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)可靠性，并實(shí)現(xiàn)較高功率密度的集成和小型化。此系列產(chǎn)品電氣性能優(yōu)異，軟硬件保護(hù)功能完善，能適應(yīng)不同的電網(wǎng)環(huán)境，可以為各種負(fù)載提供安全可靠的電源**。應(yīng)用領(lǐng)域：? &nbs