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ups電源范文第1篇

ups電源具有不會因短暫停電中斷、可以穩(wěn)定供應(yīng)高品質(zhì)電源、有效保護(hù)精密儀器的特性，還可以穩(wěn)定電壓，類似于生活中常用的穩(wěn)壓器。在它剛出現(xiàn)時，一般是被當(dāng)作備用電源來使用，到后來隨著ups電源的技術(shù)不斷發(fā)展，它逐漸具備了穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、抗電磁和射頻干擾等功能，從而相當(dāng)于一臺交流市電穩(wěn)壓器，用于保護(hù)計算機(jī)的系統(tǒng)正常運(yùn)行而不止于使得軟硬件受損。

ups電源常見的有兩類，一類是離線式，一類是在線式。

1、離線式的ups電源相當(dāng)于一臺穩(wěn)壓性能比較差的市電穩(wěn)壓器。它一般只具有改善市電電壓的幅度波動的作用，對于市電電壓的頻率不穩(wěn)以及波形畸變并沒有任何改善作用，因此可以說它是一種性能比較低的設(shè)備。

2、在線式ups電源則要比離線式ups電源好得多，它可以用于市電波動不大、對供電質(zhì)量要求不高的場所。重要的是在線式ups電源的運(yùn)行效率更高、噪音更低，而且價格也更加便宜，它在市電中斷時可以將蓄電池以逆變器方式對負(fù)載提供交流電，用起來是比較方便的。

在選擇購買ups時，一般只需要考慮ups電源的功率值、ups電源的電源功率以及負(fù)載設(shè)備所需的備用時間這三個方面即可選擇出適合你使用的ups電源。當(dāng)然，除此之外還要重點考慮ups電源的品質(zhì)，一般來說選擇大牌的產(chǎn)品質(zhì)量會更有保障，售后服務(wù)也比較好。

ups電源不間斷電源：

UPS（Uninterruptible Power System ），即 不間斷電源 ，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時, UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。

UPS 的功能與作用：

UPS 是不間斷電源 (Uninterruptible Power System) 的英文名稱的縮寫，它伴隨著計算機(jī)的誕生而出現(xiàn)，是計算機(jī)常用的外圍設(shè)備之一。實際上， UPS 是一種含有儲能裝置，并以逆變器為主要組成部分的恒壓恒額的不間斷電源。 UPS 在其發(fā)展初期，僅被視為一種備用電源。后來，由于電壓浪涌、電壓尖峰、電壓瞬變、電壓跌落、持續(xù)過壓或者欠壓甚至電壓中斷等電網(wǎng)質(zhì)量問題，使計算機(jī)等設(shè)備的電子系統(tǒng)受到干擾，造成敏感元件受損、信息丟失、磁盤程序被沖掉等嚴(yán)重后果，引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此， UPS 日益受到重視，并逐漸發(fā)展成一種具備穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓浪涌等功能的電力保護(hù)系統(tǒng)。

ups電源范文第2篇

其實，筆者多年來曾用過幾種高中低檔次的500W UPS電源，號稱500W的功率實際上只能托動200W電器，而且大部分都是采用笨重的變壓器逆變升壓方式，效率低，電路自耗電很大。同時電池都是采用免維護(hù)鉛酸蓄電池，其壽命僅有1～2年，很不方便使用。因此筆者萌發(fā)了制作高效數(shù)字不間斷UPS電源的設(shè)想，經(jīng)業(yè)余的設(shè)計制作，終獲成功，現(xiàn)將制作詳情介紹如下。

1、UPS外殼的選擇和整機(jī)布局

由于電池采用大號鎳氫電池組合，其組合形狀是隨意的，故UPS外殼的形狀就有很大的隨意性，不必照搬市售UPS那個老掉牙的直立型外型，所有廢棄的DVD、VCD、磁帶錄像機(jī)等機(jī)殼，只要外觀好看，都可以用來作UPS電源外殼。筆者采用的是早期港產(chǎn)K926遠(yuǎn)程無繩電話座機(jī)外殼，外觀十分漂亮，原外殼上所有的開關(guān)，指示燈孔、滑鍵電位器等全部用上，更絕的是原面板上有一插子機(jī)電池的充電窗口，竟剛好嵌進(jìn)一塊DM20302數(shù)字電壓表頭（見圖1和圖1A，從圖中可以看到面板部件情況）。機(jī)后面有市電輸入，12V直流輸出和保險座以及220V輸出座2個，見圖2。這兩個220V輸出座是供臺式電腦主機(jī)和顯示屏電源插頭用的。12V直流輸出是供衛(wèi)星接收機(jī)直流和小型液晶顯示屏直接用電用的。機(jī)內(nèi)布局見圖3，它包括兩組并聯(lián)電池組、數(shù)字逆變組件、開關(guān)電源、散熱風(fēng)扇以及充電和繼電控制五部分。機(jī)內(nèi)合理的布局可使工作時產(chǎn)生的熱量迅速散發(fā)出機(jī)外。

2、華田350W數(shù)字逆變器組件

這是一種全新概念的數(shù)字式逆變器組件，見圖4，它具有體積小、重量輕、效率高達(dá)90%的優(yōu)勢。其工作原理為：12V電池直流電經(jīng)31kHz高頻開關(guān)電路后升壓成240V高頻交流電，交流電經(jīng)整流濾波后得到約270V直流高壓。該直流高壓輸入受控于50Hz的橋式功率輸出電路時，被變換成220V 50Hz的交流電壓。因此該數(shù)字逆變器省去了傳統(tǒng)逆變器中重約2公斤的電源變壓器，使整個組件僅有360克重。該組件有輸入過流欠壓保護(hù)，輸出短路保護(hù)以及電池低壓報警，電池9.5V自動停機(jī)、溫度保護(hù)等多種功能，故組件在工作中損壞率極低。組件空載電流在200mA以下，比起傳統(tǒng)逆變電路600mA以上的空載電流來，電池的負(fù)擔(dān)減小了許多。

3、東明DM2302三位半數(shù)字電壓表頭

這是一款專為0～20V直流電壓顯示用的紅色高亮LED電壓表頭（見圖5），其精度可調(diào)，電路板見圖6。其中有一精密多圈電位器，在表的測試端輸入一標(biāo)準(zhǔn)10V直流電壓（可用TL431穩(wěn)壓10V獲得）信號，然后調(diào)整這個精密多圈電位器使表頭顯示10V即可。這樣會在0～20V范圍的顯示中具有良好的線性特性。該表在自制的UPS電源中用來直接顯示電池在充電和逆變放電過程中電壓的變化情況，比起一般UPS設(shè)置的220V指示表頭更有意義，因為電池才是直接影響逆變器輸出的重要因素。

4、開關(guān)電源

該開關(guān)電源是原康派筆記本用的充電電源，體積小巧輕?。ㄒ妶D7），輸出為18V/2A。該開關(guān)電源在自制UPS中起著向電池充電和對控制電路供電的作用，但對12V鎳氫電池充電時需將其輸出電壓改為14.55V，以同時適合控制電路的供電要求。

5、騏源MP-DX10-7Ah鎳氫電池組

自制UPS電源不再使用傳統(tǒng)的免維護(hù)鉛酸蓄電池，而采用了耐用的鎳氫電池組（見圖3）。該電池組每組采用10節(jié)大號鎳氫電池串連而成，為增加對電的儲備量，本機(jī)采用了兩組電池并聯(lián)供電方式，實測總電量為12Ah，其電池內(nèi)阻低于18毫歐以下，一點也不比鉛酸電池差，適合大電流放電。很多人都以為UPS選用鎳氫電池成本太高，這也是目前市場專搞低檔產(chǎn)品的怪圈對人們造成的錯誤看法。其實通過所附表1的對照可以看出鎳氫電池有比免維護(hù)鉛酸蓄電池更高的性價比。

從附表中看出，鎳氫電池市場價是同容量鉛酸電池的2.5倍。但使用壽命是鉛酸電池的3倍以上，而且鎳氫電池在重量和體積方面也占有很大優(yōu)勢。鉛酸電池同種容量的體型固定不變，這給使用電器的機(jī)殼制造UPS帶來很多不便，而鎳氫電池組是由多節(jié)單電池組合而成，它的組合型狀可千變?nèi)f化，可按不同機(jī)殼而改變組合形狀，這是免維護(hù)鉛酸蓄電池?zé)o法相比的。

6、繼電和充電控制電路(見圖8)

用一塊萬能電路板設(shè)計組裝的繼電和充電控制電路，它的作用是將充電器和電池、電池和逆變器、逆變器220V輸出和市電220V輸入有機(jī)的結(jié)合成一體，組成一個完整的UPS不間斷電源，其整體結(jié)構(gòu)見圖9。圖中K1是受繼電控制的用作逆變220V和交流市電220V轉(zhuǎn)換輸出的電路，其動作原理為，當(dāng)有市電輸入時，K1吸合，并向輸出座輸出市電220V；當(dāng)市電突然停電時，K1迅速釋放，使逆變器輸出的220V電壓迅速連接到輸出插座上。在以上兩個轉(zhuǎn)換動作中，要求K1釋放和吸合時間要達(dá)到50毫秒以下，才能確保輸出座上連接的各種電器（電腦、電視等）不掉電，能安全平穩(wěn)的工作。要使K1轉(zhuǎn)換時間達(dá)到50毫秒以下，就是繼電控制器的功能。兩個轉(zhuǎn)換動作中，較難處理的是K1釋放時間。關(guān)于充電控制電路：由于鎳氫電池的充電特性與免維護(hù)鉛酸蓄電池大不一樣，不能象鉛酸電池一樣可以長期充電。鎳氫電池必須用TL431來確定鎳氫電池的滿電電壓14.25V，并在充滿電后采用可控硅電路斷開充電電路。

由于所采用的開關(guān)電源最大電流為2A，很適合用來對12Ah的鎳氫電池進(jìn)行充電，當(dāng)電池用盡時，再次充滿需約7小時。從圖8中可看出，開關(guān)電源、允電控制和繼電控制都是有市電時才工作，而當(dāng)停電后自動轉(zhuǎn)換為逆變組件工作時，以上電路皆不滿耗電池能量，這是一種省電的設(shè)計方案。在有市電時，逆變器組件工作在空載狀態(tài)，這是為了在突然停電時能一觸即發(fā)。停電時，UPS整機(jī)無負(fù)載功耗為：逆變組件功耗150mA+風(fēng)扇110mA+電壓表40mA+音樂電路30mA=330mA，圖9的輸出電路中0.22μF和10mH兩個器件是防止在電視屏上產(chǎn)生黑線干擾而加的，若未發(fā)現(xiàn)有干擾，可不用這兩個器件。

7、自制350W數(shù)字式UPS使用情況

本機(jī)電池儲量為12V×12Ah=144wh，按效率90%計算，在使用逆變220V電壓時，輸出端應(yīng)有144Ah×90%≈130wh，實測時采用220V 40W燈作負(fù)載,共使用了3時15分。各種負(fù)載時使用時間見附表2。

ups電源范文第3篇

關(guān)鍵詞：UPS；不間斷電源；應(yīng)用

UPS電源也被稱之為不間斷電源，不間斷電源也被稱為UPS，其實二者指的是同一種東西。在火電廠及其他很多領(lǐng)域UPS不間斷電源的持續(xù)供電功能被普遍應(yīng)用于許多重要設(shè)施，UPS不間斷電源可以解決很多電力方面的問題，比如：電源斷電，電壓下陷，電源干擾、浪涌、波動、突波，交換瞬變等造成的危害，這些問題是由電源質(zhì)量差對前端設(shè)備造成的不良影響所引起的。

UPS不間斷電源，由于它特別的功能，被廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域，本文主要探討了UPS不間斷電源的形式、工作原理以及在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題，并以其在火電廠中的應(yīng)用為案例進(jìn)一步推廣UPS不間斷電源的應(yīng)用。

一、UPS不間斷電源的原理

UPS不間斷電源，是一種恒壓恒頻的不間斷電源，它內(nèi)部含有儲能裝置，主要組成部分是一個叫逆變器的東西。它的主要作用是不間斷的電力供應(yīng)，供應(yīng)對象主要是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、單臺計算機(jī)以及其他的電子設(shè)備產(chǎn)品。UPS不間斷電源是一種供電設(shè)備，它為用戶的用電設(shè)備提供不間斷電力，其基本結(jié)構(gòu)是將交流電變?yōu)橹绷麟?，然后再把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷腜WM逆變器裝置，也是一種充電裝置。

當(dāng)電力供應(yīng)正常時，UPS供應(yīng)給負(fù)載使用的是穩(wěn)壓后的市電，即它就相當(dāng)于交流市電穩(wěn)壓器，這時，它還可以充當(dāng)充電裝置向機(jī)內(nèi)電池充電。另一種情況就是市電供應(yīng)不正常時，它又會以另一種形式來發(fā)揮它的作用，此時的UPS不間斷電源會立刻把機(jī)內(nèi)電池中的儲備電能轉(zhuǎn)給負(fù)載，使其繼續(xù)供應(yīng)220V的交流電，（因為220V交流電是一般的電量，這樣才能正常供應(yīng)電子設(shè)備的正常運(yùn)作）將電能轉(zhuǎn)給負(fù)載是通過逆變轉(zhuǎn)換的方式來實現(xiàn)的，這樣才能使負(fù)載保持正常的工作狀態(tài)，以至于不會對電子設(shè)備造成損壞。而且，UPS不間斷電源對電壓過大或者過低都會起到保護(hù)作用。

二、UPS不間斷電源的技術(shù)指標(biāo)

1.需要消除輸入電源的：

（1）電壓±15%的波動，電壓不對稱5%

（2）頻率±2%的波動

（3）電壓諧波含量10%

2.需要得到輸出電源滿足：

（1）電壓波動不超過±2%

（2）頻率波動不超過±1%

（3）諧波有效值不超過5%

（4）斷電時間不超過5ms

三、UPS電源在DCS系統(tǒng)中的配置

為了方便供電線路檢修，DCS系統(tǒng)要求采用雙電源輸入。供電系統(tǒng)最好采用雙路UPS冗余方式供電，如條件不允許，也可以采用一路廠用電、一路UPS的冗余方式。供給DCS的兩路UPS電源接至DCS的電源分配柜，由電源分配柜將電源分配給各機(jī)柜和設(shè)備。電源分配柜還配有快速電源切換裝置，將兩路UPS輸入電源切換為一路后，供給操作員站和工程師站等設(shè)備使用，保證DCS系統(tǒng)內(nèi)的任何設(shè)備在一路失電的情況下仍能正常工作。

UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分，主機(jī)和儲能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分，并與負(fù)載屬于哪種性質(zhì)有關(guān)，因為UPS電源對不同性能的負(fù)載驅(qū)動能力不同，通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70%的額定功率。儲能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時間的長短，這個時間因各電廠情況不同而不同，主要由備用電源的接入時間來定，通常在幾分鐘或幾個小時不等。儲能電池的容量隨著時間會逐漸降低，考慮到壽命終止時儲能電池容量下降到50%并留有一定的余量，一般電廠中UPS電源系統(tǒng)的工作時間當(dāng)儲能電池滿容量時為2小時，半容量為1小時。

四、UPS系統(tǒng)電源的維護(hù)

質(zhì)量合格的UPS系統(tǒng)應(yīng)提供頻率穩(wěn)定的電能，并且有防電壓衰減、浪涌及短時中斷的保護(hù)功能。UPS系統(tǒng)在整流裝置前設(shè)有扼流圈，以保護(hù)其功率元器件不易損壞，而有些UPS系統(tǒng)是把扼流圈作為特殊選件來提供的。此外，UPS系統(tǒng)本身還具有過電壓、欠壓、過電流、缺相等保護(hù)功能。

UPS電源系統(tǒng)因其智能化程度高，儲能電池采用了免維護(hù)蓄電池，這雖給使用帶來了許多便利，但在使用過程中還應(yīng)在多方面引起注意，才能保證使用安全。

1.UPS電源主機(jī)對環(huán)境溫度要求不高，+5℃～+40℃都能正常工作，但要求室內(nèi)清潔，少塵，否則灰塵加上潮濕會引起主機(jī)工作紊亂。儲能蓄電池則對溫度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為25℃，平時不能超過+15℃～+30℃。溫度太低，會使儲電池容量下降，溫度每下降1℃，其容量下降1℃。其放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低。如果在高溫下長期使用，溫度每高10℃，電池壽命約降低一半。

2.在無外電靠UPS電源系統(tǒng)自行供電時，應(yīng)避免帶負(fù)載啟動UPS電源，應(yīng)先關(guān)斷各負(fù)載，等UPS電源系統(tǒng)啟動后再開啟負(fù)載。因負(fù)載瞬間供電時會沖擊電池，多負(fù)載的沖擊電流和加上所需的供電電流會造成UPS電源瞬間過載，嚴(yán)重時將損壞變換器。

3.UPS電源系統(tǒng)按使用要求功率余量不大，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設(shè)備，也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長期運(yùn)行。但工作性質(zhì)決定了UPS電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的，增加大功率負(fù)載，即使是在基本滿載狀態(tài)下工作，都會造成主機(jī)出故障，嚴(yán)重時將損壞變換器。

4.UPS電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，主要是防塵和電氣除塵。特別是有些電廠，電子設(shè)備間中用的是中央空調(diào)，出風(fēng)口含灰塵較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積，當(dāng)遇空氣潮濕時會引起主機(jī)控制紊亂，并發(fā)生不準(zhǔn)確報警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時，檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。

5.免維護(hù)電池要維護(hù)，這不是什么無稽之談，應(yīng)從廣義的維護(hù)角度出發(fā)，做到運(yùn)行、日常管理的周到、細(xì)致和規(guī)范性，保證設(shè)備保持良好的運(yùn)行情況，從而延長使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。

ups電源范文第4篇

一、UPS電源技術(shù)說明

UPS是由蓄電池、逆變器、整流器、逆變器和交流靜態(tài)開關(guān)組成的獨(dú)立電源,其質(zhì)量與可靠性均十分優(yōu)秀。UPS電源技術(shù)包括電源變換、電源冗余、蓄電池發(fā)展等技術(shù)。市電經(jīng)過整流器變?yōu)橹绷麟娏鲗π铍姵馗〕潆?又同時經(jīng)過逆變器輸出高質(zhì)量的交流電源作為重要負(fù)載,使其不受市電電壓及頻率的干擾。當(dāng)市電斷供后,電源第一時間切換至蓄電池組,由蓄電池繼續(xù)供電。近幾年,為滿足人們對UPS性能的高要求,UPS電源技術(shù)又取得了一些新的發(fā)展,如網(wǎng)絡(luò)智能化UPS、全數(shù)字化UPS等。

二、UPS電源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展

1、應(yīng)用現(xiàn)狀。1.認(rèn)可度高。利用UPS電源來提高供電系統(tǒng)的實用性,已得到業(yè)界廣泛認(rèn)可,UPS電源的市場也已經(jīng)逐步趨向成熟。同時,用戶對借助UPS電源來提高供電質(zhì)量的方法已經(jīng)有了足夠的重視。2.衡量標(biāo)準(zhǔn)變化。目前,市場上各種規(guī)格的UPS基本上可以滿足供電要求,性能這一電源衡量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再是衡量UPS電源的主要指標(biāo)。3.安全和可靠性有待提高。安全性與可靠性是當(dāng)前UPS電源需要繼續(xù)完善的方面,供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障是難以避免的,只能盡可能的降低故障率。4.故障修復(fù)緩慢。UPS電源供電系統(tǒng)在發(fā)生故障之后,常因系統(tǒng)太過復(fù)雜、供應(yīng)商反應(yīng)速度慢、備用配件儲備不組、維修技術(shù)人員的水平和工作經(jīng)驗少、故障原因查找分析困難等而使得故障得不到及時修復(fù),甚至還有些故障無法找到引發(fā)故障的原因。5.欠缺專業(yè)維護(hù)人員。據(jù)統(tǒng)計,在UPS電源故障總數(shù)數(shù)據(jù)中,有一半以上是由于配電系統(tǒng)其它環(huán)節(jié)存在操作不當(dāng)、安裝不當(dāng)?shù)膯栴}。因此,要在提高設(shè)備質(zhì)量以及提高技術(shù)的同時,重視技術(shù)人員的專業(yè)化培訓(xùn)。2、發(fā)展趨勢。近些年,人們對UPS電源性能的要求越來越高,促使UPS電源技術(shù)不斷改進(jìn)和完善,進(jìn)而衍生出了許多全新的UPS電源產(chǎn)品,這些電源產(chǎn)品融合了當(dāng)前電力領(lǐng)域最新的科技成果和技術(shù)理念,使得UPS電源的各方面性能獲得大幅提升。具體來講,目前UPS電源技術(shù)的發(fā)展趨勢主要為高頻化、全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)智能化、綠色化等。

三、UPS電源的分類

1、在線式UPS電源。在在線式UPS電源中,逆變器同時與市電和負(fù)載并聯(lián),可以起到后備電源的功效,同時還能給蓄電池充電。當(dāng)使用市電時,負(fù)載所需全部電能均由市電直接供應(yīng),逆變器不會對電能進(jìn)行任何形式的轉(zhuǎn)換處理;一旦市電斷供,由逆變器繼續(xù)為負(fù)載供電。這種UPS電源具有以下優(yōu)點:構(gòu)造簡單、便于使用、易于檢修、運(yùn)行高效、費(fèi)用低廉、工作可靠,可以滿足一些特定條件下的負(fù)載使用要求,尤其是一些使用分布式供電的計算機(jī)裝置。這類UPS電源的缺點也很明顯,如穩(wěn)壓性能較差,動態(tài)響應(yīng)比較慢,對于電源諧波等內(nèi)外干擾的抵抗能力較差。2、后備式UPS電源。即逆變器僅簡單的并聯(lián)連接在市電和負(fù)載之間作為備用的電源。這種UPS電源可以在市電完全正常的時候直接供電,逆變器不會做任何的電能變換,蓄電池則由獨(dú)立的充電器來供電;當(dāng)市電不正常的時候,負(fù)載則完全的由逆變器來提供電能。這種被動后備式UPS的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉,可以運(yùn)用在某一些非重要的環(huán)境,比如家用電腦等。在市電斷電的時候,繼電器會將逆變器切換到負(fù)載,但切換時間比較長,一般需要幾毫秒左右,所以在比較重要的電腦設(shè)備上不建議選擇被動后備式UPS電源。3、雙變換UPS電源。雙變換UPS電源的逆變器串聯(lián)在交流與負(fù)載之間,電源可以通過逆變器連續(xù)不斷地向負(fù)載供電。雙變換UPS電源的工作方式為:在市電正常的時候,市電通過整流器和逆變器向負(fù)載供電;而在市電不正常的時候,蓄電池經(jīng)過逆變器向負(fù)載供電。雙變換UPS是UPS中的主流電源產(chǎn)品,具有性能好、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定、功能強(qiáng)等特性可以實現(xiàn)熱備份連接以及并聯(lián)冗余聯(lián)結(jié)的功能,但其缺點在于在容量少于10kVA以下時,整機(jī)效率將變低,約為正常時的85%左右。

ups電源范文第5篇

【關(guān)鍵詞】UPS；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)中心

1.引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的日新月異，不同類型的UPS系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，其特性也千差萬別。UPS系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心的電源保障，無疑對數(shù)據(jù)安全起著至關(guān)重要的作用。通常，人們普遍熟知的只有后備式UPS和在線式UPS兩種類型。對其它類型的UPS相知甚少。

2.數(shù)據(jù)中心部署UPS的必要性

2.1 UPS的概念

UPS（Uninterruptible Power Supply），不斷電電源供應(yīng)器，它可以保障計算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房的供電可靠性已經(jīng)成為關(guān)鍵，而機(jī)房的可靠供電又是重中之重，UPS就是為了解決不間斷供電而設(shè)置的。UPS的三大基本功能：穩(wěn)壓、濾波和不可間斷。在市電供電時，它是穩(wěn)壓器和濾波器的作用，以消除或削弱市電的干擾，保證設(shè)備正常的工作[1]。

2.2 斷電對數(shù)據(jù)中心設(shè)備的危害

可能由于閃電原因?qū)е庐?dāng)?shù)氐淖儔浩鞒霈F(xiàn)故障，或者市電的電網(wǎng)供電中斷，這時必須采取某些措施來保護(hù)數(shù)據(jù)中心的計算機(jī)系統(tǒng)以及存儲在計算機(jī)中的數(shù)據(jù)，以防止它們受到硬關(guān)機(jī)的損害，或者由于驟然斷電導(dǎo)致硬盤的損傷。在發(fā)生長時間斷電時，造成數(shù)據(jù)出錯的一個可能的原因是應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)時被異常中止。這不僅會給動態(tài)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)、文檔或者關(guān)鍵的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如文件分配表）造成影響。而當(dāng)電力恢復(fù)時，由于操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序會試圖重建出錯的表或執(zhí)行其他恢復(fù)操作，直接導(dǎo)致系統(tǒng)的“恢復(fù)時間”延長。

3.UPS電源系統(tǒng)的類型及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3.1 后備式UPS

個人計算機(jī)系統(tǒng)通常采用后備式UPS。

這種類型的UPS電源系統(tǒng)，電池到交流電源的轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置為選擇濾波后的交流輸入作為主電源，一旦主電源出現(xiàn)故障，就會切換到電池/逆變器作為備用電源。一旦發(fā)生這種情況，轉(zhuǎn)換開關(guān)必須進(jìn)行操作，將負(fù)載切換到電池/逆變器備用電源上。逆變器只在電源出現(xiàn)故障時才啟動，因此稱作“后備式”。

這種設(shè)計的主要優(yōu)點是效率高、尺寸小和成本低。如果采用適宜的濾波電路和浪涌保護(hù)電路，這些系統(tǒng)還可以提供適當(dāng)?shù)脑肼曔^濾和浪涌抑制功能。

3.2 在線互動式UPS

小型企業(yè)、網(wǎng)站、部門服務(wù)器大多采用線互動式UPS。

這種類型的UPS電源系統(tǒng)，電池到交流電源的轉(zhuǎn)換器（逆變器）始終連接到UPS的輸出端。如果在輸入交流電源正常時反向操作逆變器，就會給電池充電。一旦輸入電源出現(xiàn)故障，轉(zhuǎn)換開關(guān)就會打開，并通過電池向UPS輸出端供電[2]。

與后備式UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，由于逆變器始終打開且與輸出端保持連接，這種設(shè)計進(jìn)一步增強(qiáng)了濾波效果，并降低了轉(zhuǎn)換瞬態(tài)過電壓。

3.3 后備式-鐵磁共振式UPS

在先前，功率范圍3-15 kVA的應(yīng)用領(lǐng)域中，后備式-鐵磁共振式UPS使用最廣泛的，但現(xiàn)在已不在普片使用。

這種后備式-鐵磁共振式UPS設(shè)計依賴于一個特殊的飽和變壓器，該變壓器具有三個線圈（電源連接）。主電源路徑通過交流輸入電源、轉(zhuǎn)換開關(guān)和變壓器，最后連接輸出端。當(dāng)電源出現(xiàn)故障時，轉(zhuǎn)換開關(guān)將打開，逆變器輸出將向負(fù)載供電。

后備式-鐵磁共振式UPS系統(tǒng)不再普遍使用，主要原因是在承載現(xiàn)代計算機(jī)電源負(fù)載時，這種系統(tǒng)很不穩(wěn)定。所有大型服務(wù)器和路由器均使用“功率因數(shù)校正”電源，這類電源從市電中只獲取正弦電流（非常類似于白熾燈泡）。獲取這種平穩(wěn)電流是通過電容器（“獲得”適用電壓的設(shè)備）實現(xiàn)的，鐵磁共振UPS系統(tǒng)采用重型的鐵芯變壓器，這些變壓器具有電感式特性，即電流“滯后于”電壓[3]。這兩種裝置組合起來就形成了“儲能”電路。儲能電路中的共振可能會產(chǎn)生高電流，而這種電流會危及所連接的負(fù)載的安全。

3.4 雙轉(zhuǎn)換在線式UPS

10kVA以上功率范圍的電源最常用的UPS類型。

雙轉(zhuǎn)換在線式UPS的結(jié)構(gòu)圖中，除了主電源路徑是逆變器（而非交流主電源）外，其余與后備式設(shè)計相同。在雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計中，輸入交流電發(fā)生故障并不會激活轉(zhuǎn)換開關(guān)，因為輸入交流電一直在給備用電池充電，而由備用電池向輸出逆變器供電。所以，在輸入交流電源出現(xiàn)故障時，無需時間進(jìn)行在線運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在這一設(shè)計中，整流器和逆變器將轉(zhuǎn)換全部的負(fù)載功率。

這種UPS提供了非常理想的供電輸出性能。但功率部件的持續(xù)工作，與其它設(shè)計方案相比，其降低了可靠性。此外，大型電池充電器獲得的輸入電源通常是非線性的，可能對建筑供電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾或?qū)е聜溆冒l(fā)電機(jī)發(fā)生故。

3.5 Delta轉(zhuǎn)換在線式UPS

這種UPS設(shè)計是一種較新的設(shè)計，這種十年前引入的技術(shù)，它克服了雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計的缺點，適用于功率范圍5kVA到1.6MW的應(yīng)用領(lǐng)域。

與雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計相似，Delta轉(zhuǎn)換在線式UPS始終由逆變器提供負(fù)載電壓。然而，附加的Delta轉(zhuǎn)換器也向逆變器輸出供電。在交流電源出現(xiàn)故障或受到干擾的情況下，這種設(shè)計所表現(xiàn)出的行為

與雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計完全相同。

在Delta轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計中，Delta轉(zhuǎn)換器具有雙重作用。第一個作用是控制輸入電力特性。運(yùn)行時，它的輸入端獲取的電力呈正弦波形，從而最大程度地減少反饋到市電上的諧波。這就確保了市電和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的兼容性，同時減少了配電系統(tǒng)中的發(fā)熱和系統(tǒng)損耗[4]。Delta轉(zhuǎn)換器的第二個作用是控制輸入電流來為電池系統(tǒng)充電提供控制。

Delta轉(zhuǎn)換在線式技術(shù)是目前唯一一種受專利保護(hù)的核心UPS技術(shù)，因此大量的UPS供應(yīng)商還無法應(yīng)用該技術(shù)。在穩(wěn)定的狀態(tài)下，與雙轉(zhuǎn)換設(shè)計相比，Delta轉(zhuǎn)換器使得UPS能夠以高得多的效率向負(fù)載供電。

4.數(shù)據(jù)中心各種類型UPS特征對比

目前業(yè)內(nèi)的UPS產(chǎn)品逐漸包括上述各種類型的設(shè)計，不同UPS類型具有不同的特性，這使得它們能夠適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。由于技術(shù)應(yīng)用和生產(chǎn)質(zhì)量對于UPS可靠性等特性影響很大，基本的設(shè)計實施質(zhì)量和制造質(zhì)量對于客戶在實際應(yīng)用中所獲得的最終性能起著決定性作用。以表格列出上述UPS的特征比較，如表1所示。

5.結(jié)語

本文比較了目前市場上不同UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點，可以看出：不同類型的UPS適合不同的用途，沒有一種類型的UPS適合所有的應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)然除了對UPS電池備用時間、成本、尺寸、制造商、輸出插座數(shù)量、可管理性等等考慮之外，UPS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（內(nèi)部設(shè)計）影響著UPS在各種環(huán)境中的工作方式，也影響著我們對購買UPS類型的選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]張滿良.UPS不間斷電源系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)中應(yīng)注意的幾個事項[J].承鋼技術(shù),2006(Z1).

[2]齊志勇.機(jī)房動力配電機(jī)UPS電源配置探討[J].技術(shù)與市場,2011(09).

[3]鐘景華.UPS電源輸入電流諧波和輸出有功功率問題探討[J].ElectrotechnicalApplication,2011(03).