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UPS不間斷電源基本常識介紹
2017-07-04

  目前在市場上可以購買到種類繁多的不間斷電源電源設備,其輸出功率從500VA到3000kVA不等。當有市電供給UPS的時候,UPS對市電進行穩壓(220V±5%)后為計算機供電。此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向機內電池充電。因UPS設計的不同,UPS適應的范圍也不同,UPS輸出電壓在±10-15%的變化一般屬正常的計算機使用電壓。當市電異常或者中斷時,UPS立即將機內電池的電能通過逆變轉換供給計算機系統,以維持計算機系統的正常工作并保護計算機的軟硬件不受損失。

    不間斷電源的分類與特點

不間斷電源電源按其工作方式可分為后備式和在線式兩大類,按其輸出波形又可分為方波輸出和正弦波輸出兩種。后備式UPS電源在市電正常供電時,市電通過交流旁路通道再經轉換開關直接向負載提供電源,機內的逆變器處于停止工作狀態。這種UPS電源在實質上相當于一臺穩壓性能極差的市電穩壓器。它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外,對市電電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網串入的干擾等不良影響基本上沒有任何改善。只有當市電供電中斷或低于170V時,蓄電池才對UPS的逆變器供電,并向負載提供穩壓、穩頻的交流電源。后備式UPS電源的優點是運行效率高、噪音低、價格相對便宜,主要適用于市電波動不大、對供電質量要求不高的場合。

    不間斷電源與負載的匹配有的UPS用瓦(W)或者千瓦(kw)來表示其輸出功率,如500W、1kw等;有的UPS用伏安(VA)或者千伏安(kVA)來表示其輸出功率大小,如3000VA、5kVA等。VA與W的一般換算關系為:瓦是伏安的0.8倍,如3kVA=2.4kw。UPS是線負載供電用的,每一種UPS都有特定的輸出功率能力。如3kVA的UPS,其最大輸出功率是3kVA或者2.4kw,此時就要求接到這臺UPS上的設備的耗電功率總和不能超過2.4千瓦。通常設備都標明了耗電功率(或者額定功率),此時就應當使所有接到UPS上的設備的額定功率加起來不超過UPS的輸出功率,這種方法通常就叫做UPS輸出功率與負載耗電功率的匹配。但有些設備的啟動功率是額定功率的3-5倍(例如打印機的額定功率為200W,則在計算負載匹配時要按5×200W=1000W進行折算)。除了打印機以外的其他計算機外部設備,通常啟動功率略大于額定功率,故考慮匹配時最好按UPS輸出功率的80%進行負載匹配。

 在線式ups不間斷電源在市電正常供電時,首先將市電交流電源變成直流電源,然后進行脈寬調制、濾波,再將直流電源重新變成交流電源,即它平時是由交流電經整流后又以逆變器方式向負載提供交流電源。一旦市電中斷,立即改由蓄電池以逆變器方式對負載提供交流電源。因此,對在線式不間斷電源電源而言,在正常情況下,無論有無市電,它總是由不間斷電源電源的逆變器對負載供電,這樣就避免了所有由市電電網電壓波動及干擾帶來的影響。顯而易見,在線式UPS電源的供電質量明顯優于后備式UPS電源,因為它可以實現對負載的穩頻、穩壓供電,且在由市電供電轉換到蓄電池供電時,其轉換時間為零。方波輸出的UPS電源帶負載能力差(負載量僅為額定負載的40-60%),不能帶電感性負載。如所帶的負載過大,方波輸出電壓中包含的三次諧波成份將使流人負載中的容性電流增大,嚴重時會損壞負載的電源濾波電容。正弦波輸出的UPS電源的輸出電壓波形畸變度與負載量之間的關系沒有方波輸出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電源,當它們處于逆變器供電狀態時,除非迫不得已,一般不要滿載或超載運行,否則會使不間斷電源電源的故障率明顯增多。

    標準的UPS未加外接電池前,在它的輸出功率與負載耗電功率完全匹配(即全負載)的情況下,一般從市電中斷時算起可供電約6-10分鐘(具體數值每個型號的UPS說明書上都有記載)。如果以負載耗電功率只有UPS輸出功率的一半計算(習慣叫半負載或者50%負載率,如1000W的UPS接入500W的負載),則可供電12-25分鐘,不同負載量時的UPS供電時間大約可參照負載減半時間加倍的方式計算。使用注意事項正確使用UPS電源,不但可以減少UPS發生故障的機會,而且能夠有效地延長其使用壽命。