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UPS电源知识知多少?

浏览:1555 添加时间:2015-04-23 10:35:23

  UPS电源的功能介绍

UPS叫做不间断电源(UninterruptiblePowerSystem),它伴随着计算机的诞生而出现,是计算机系统的高质量电源。从基本应用原理上讲,UPS是一种储能装置,主要由整流器、逆变器、静态开关和蓄电池等组成。主要作用有:一是防止突然断电而影响正常工作,对供电的负载供电,防止突然断电造成的损害。二是由于UPS具有稳压、稳频、滤波、抗射频干扰和抗电磁、防电压浪涌的特点,UPS充当着改善电网质量问题,保障敏感元器件受损、信息丢失、防止电子系统受到干扰的优质电源设备。

常用在电力、通讯、保险、邮电、医疗、军工、石化、银行、金融证券、企业机房等各个行业中的重要设备中。目前在市场上可以购买到输出功率从500VA3000kVA不等且种类繁多的UPS电源设备。当市电供给UPS的时候,UPS作为交流市电的稳压器,对市电进行稳压(220V±5%)后为计算机供电并向机内电池充电。UPS种类不同其适应的范围也不同,UPS输出电压在±10到±15%的变化范围内属正常的计算机使用电压。当市电异常或者中断时,UPS立即将机内电池的电能通过逆变转换供给计算机系统,以维持计算机系统的正常工作并保护计算机的软硬件、其它敏感的电子元器件不受损失。

UPS根据特点的分类

UPS按照输出波形的不同可分为正弦波式和方波式两类,按照工作方式的不同可分为后备电源式和在线供电式两大类。

后备电源式UPS电源内的逆变器处于停止工作的状态,市电通过UPS的旁路通道再经过转换开关直接向负载供电。这类UPS电源市电稳压器的角色扮演不充分。只能对市电电压的波动起到改善,而对市电电压的频率不稳、波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何作用。当市电供电低于170V或者中断时,蓄电池对UPS的逆变器供电,为负载提供稳压、稳频的交流电源。后备电源式UPS的优点是运行效率高、噪音低、价格实惠,主要适用于对市电质量要求不高或者市电波动不太的场合。

在线供电式UPS电源跟后备电源式UPS不同,在线供电式是指UPS处于市电正常工作的状态,市电交流电源变成直流电源,然后进行脉宽调制、滤波等处理后再将直流电源重新转换成交流电源,所以在线式UPS是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源。一旦市电中断,立即改由蓄电池以逆变器方式对负载提供交流电源。因此,对在线供电式UPS电源在正常情况下,不管是否提供市电,它总是由UPS电源的逆变器对负载供电,避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。因此,在线式的供电质量优于后备式UPS电源,在线式可实现对负载的稳压稳频供电。

方波输出的UPS电源负载量是额定负载的40%-60%并且不能带电感性负载。如果所带的负载超过带载范围,负载中的容性电流因为方波输出电压中的三次谐波流入而增大,负载的电源滤波电容存在顺坏的风险。而正弦波输出的UPS电源的输出电压波形畸变度和负载量之间的关系没有方波输出UPS电源那样明显,带载能力相对较强,并能带微电感性负载。

总之,不管那种类型的UPS电源处于逆变器供电状态时,不要满载或超载运行,除非迫不得已的情况下。否则会增加UPS电源的故障率。

UPS输出功率与负载耗电功率的匹配

UPS的输出功率一般用瓦(W) 、千瓦(kw)或伏安(VA)、千伏安(kVA)来表示,如500W2kW或者2000VA6kVA。伏安与瓦之间的换算关系为:瓦是伏安的0.8倍,如3kVA=2.4kW。每一种UPS都有特定的输出功率能力,UPS是线负载供电用的,如2kVAUPS,其最大输出功率是2kVA=1.6kw,因此,这台UPS上的总功率≤2.4kw。通常负载都标明了额定功率或者耗电功率, UPS上的设备的额定总功率应该不超过UPS的输出功率,这就是UPS输出功率与负载耗电功率的匹配。还有一种情况需要注意,有些设备的启动功率是额定功率的3-5(例如打印机的额定功率为150W,则在计算负载匹配时要按5×150W=750W进行计算)。对于通常启动功率略大于额定功率的设备,最好按UPS输出功率的80%进行负载匹配。

没有外加电池前的标准UPS,在它的输出功率与负载耗电功率完全匹配(即全负载)的情况下,一般从市电中断时算起可供电约6-10分钟(具体以每个UPS的出厂说明书为准)。如果按照负载耗电功率只有UPS输出功率的一半计算(习惯叫半负载或者50%负载率,如800WUPS接入400W的负载),则可供电12-24分钟左右,UPS的供电时间大约可按照不同负载量的情况下负载减半时间就加倍的方法计算。使用是注意正确的UPS使用方法,不仅可以保证正常的UPS供电,还可以确保UPS的正常使用寿命。

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