自二十世紀六十年代研究生產不間斷電源以來,不間斷電源一直在被改進,但是其基本原理沒有重大變化。
現(xiàn)代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成,一端連接電網另一端連接電器負載。在電網電壓正常的情況下,不間斷電源利用電網電源為自身充電,在電網出現(xiàn)異常的時候,不間斷電源將存儲于電池中的電能釋放,供負載使用。它按工作方式通常分為在線式和后備式(亦稱為離線式)兩種;按輸出波形可分為正弦型、近似正弦型(用階梯方波來擬合正弦波)等。
UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。
其中,我們最常用的是后備式UPS,它具備了自動穩(wěn)壓、斷電保護等UPS最基礎也最重要的功能,雖然一般有10ms左右的轉換時間,但由于結構簡單而具有價格便宜,可靠性高等優(yōu)點,因此廣泛應用于微機、外設、POS機等領域。
后備式UPS電源又分為后備式正弦波輸出UPS電源和后備式方波輸出UPS電源。
后備式正弦波輸出UPS電源:單機輸出可做到0.25KW~2KW,當市電在170V~264V間變化時,向用戶提供經調壓器處理的市電;當市電超出170V~264V范圍時,才由UPS提供高質量的正弦波電源。
后備式方波輸出UPS電源:與后備式正弦波輸出UPS電源不同的只是為用戶提供50Hz方波電源。
在線式UPS結構較復雜,但性能完善,能解決所有電源問題,如四通PS系列,其顯著特點是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資,通常應用在關鍵設備與網絡中心等對電力要求苛刻的環(huán)境中。
在線互動式UPS,同后備式相比較,在線互動式具有濾波功能,抗市電干擾能力很強,轉換時間小于4ms,逆變輸出為模擬正弦波,所以能配備服務器、路由器等網絡設備,或者用在電力環(huán)境較惡劣的地區(qū)。
不間斷電源現(xiàn)已廣泛應用于:礦山、航天、工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計算機業(yè)務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備、UPS不間斷電源、應急照明系統(tǒng)、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機、移動通訊、太陽能儲存能量轉換設備、控制設備及其緊急保護系統(tǒng)、個人計算機等領域。
電網存在至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾,因此從改善電源質量的角度來說給電腦配備一臺UPS是十分必要的。
另外,精密的網絡設備和通信設備是不允許電力有間斷的,以服務器為核心的網絡中心要配備UPS是不言而喻的,即使是一臺普通電腦,其使用三個月以后的數據文件等軟件價值就已經超過了硬件價值,因此為防止數據丟失而配備UPS也是十分必須的。
根據設備的情況、用電環(huán)境以及想達到的電源保護目的,可以選擇適合的UPS;例如對內置開關電源的小功率設備一般可選用后備式UPS,在用電環(huán)境較惡劣的地方應選用在線互動式或在線式UPS,而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設備,就只能選用在線式UPS。
ups電源
首先要確定您的設備是多大功率的,一般來講普通PC機或工控機的功率在200W左右,蘋果機在300W左右,服務器在300W與600W之間,其他設備的功率數值可以參考該設備的說明書。
其次應了解UPS的額定功率有兩種表示方法:視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W),由于無功功率的存在所以造成了這種差別,兩者的換算關系為:視在功率*功率因數=實際輸出功率
后備式、在線互動式的功率因數在0.5與0.7之間,在線式的功率因數一般是0.8。
給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據,有些經銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區(qū)別,這點要提請用戶注意。
根據使用環(huán)境選擇可以分為工業(yè)級UPS和商業(yè)級UPS,工業(yè)級UPS適應于環(huán)境比較惡劣的的地方,商業(yè)級UPS對環(huán)境的要求比較高。
UPS通常分為工頻機和高頻機兩種。工頻機由可控硅SCR整流器,IGBT逆變器,旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz,顧名思義叫工頻UPS。
高頻機通常由IGBT高頻整流器,電池變換器,逆變器和旁路組成,IGBT可以通過控制加在其門極的驅動來控制IGBT的開通與關斷,IGBT整流器開關頻率通常在幾K到幾十KHz,甚至高達上百KHz,相對于50Hz工頻, 稱之為高頻UPS。
隨著電力電子技術的發(fā)展和高頻功率器件不斷問世。中小功率段的UPS產品正逐步高頻化,高頻UPS有功率密度大、體積小、重量輕的特點。但在高頻UPS功率段向中大功率過渡推進的過程中。高頻拓撲UPS在使用過程中暴露出一些固有缺點,并影響到UPS的安全使用和運行。