不间断电源ups是什么?ups不间断电源有什么用

来源:网络整理 作者:2017年11月14日 12:43
关键词:不间断电源UPS

  可能很多朋友不知道UPS电源是什么?因为在我们的日常生活中比较少见,其实UPS电源也就是不间断电源,功能类似于一个蓄电池。如果我们的电脑连接上了UPS电源,当遇到突然停电的情况,电脑就会自动切换到UPS供电,保证电脑上的数据不丢失。下面小编将给大家详细讲讲UPS电源是什么以及UPS不间断电源的作用。

  一、UPS电源定义

  直白的说,UPS就是备用电源,是一种电脑或者其他计算机产品可有可无的电源设备,一般在企业中应用十分广泛,其功能相当于可充电蓄电池,为电脑可能面临的突然断电而供电的一种安全设备。比如突然停电了,计算机就可以自动切换到UPS供电,从而电脑依然可以正常工作,保证了电脑中正在操作的重要数据不被丢失。

  专业的说UPS(UninterrupTIble Power System/UninterrupTIble Power Supply),即不间断电源,是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器(WWW.PC841.COM电脑百事网),同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。

  UPS电源和普通的电池不一样,因为电池产品供电主要是直接使用直流电脑,比如笔记本上使用的电充是经过交流电转换成主流,然后充入电池内部存储,使用的时候是直接使用直流电。但UPS不同,UPS供电模式为先将交流电转换成直流,然后存储在储能设备中,但用的时候它又是将直流电转换成交流电直接供设备使用,不了解电源原理或者不熟悉电子产品的朋友可能不怎么了解,不过我们只要知道它不同于一般电池原理即可,但功能相似。

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  二、UPS电源系统

  UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。

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  图一

  如图1所示,在电网电压工作正常时,给负载供电如所示,而且,同时给储能电池充电,(如图1实线所示);当突发停电时,UPS电源开始工作,由储能电池工给负载所需电源,维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。 UPS电源系统主要分两大部分,主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分,并与负载属那种性质有关,因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同,通常负载功率应满足UPS电源70%的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短,这个时间因各企业情况不同而不同,主要由备用电源的接入时间来定,通常在几分钟或几个小时不等。因此,UPS电源系统在检测到电网电压中断后,可自行启动供电,且随着储能电池慢慢放电,储能电池的容量随着时间会逐渐降低,考虑

  到寿命终止时储能电池容量下降到50%并留有一定的余量,UPS电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2小时,半容量为1小时。

  三、ups不间断电源作用

  1.两路电源之间的无间断相互切换;

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  2.隔离作用。将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网千扰阻挡在负载之前,即使负载对电网不产生干扰,又使电网中的干扰不影响负载;

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  3.电压变换作用: 输入电压等于或不等于输出电压,如380V1380V,380V/220V ,包括稳压作用;

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  4.频率变换作用:输入频率等于或不等于输出频率,如50Hz/50Hz,50Hz/60Hz,包括稳频作用;

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  5.提供一定的后备时间:UPS的电池贮存一定的能量,在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载; 后备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长。

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  四、UPS电源主要应用领域

  1.军用:军用飞机,航天器,服务器,雷达等固定设备及舰船,坦克等移动设备

  2.通信行业:如移动,联通,电信等,他们的服务器以及通信站要保证全天候工作,不能收到电网的影响,我们很少出现打不出去电话也是因为此。

  3.银行业:比如取款机,服务器等等。

  4.超市,金店等商铺:如果没有后备电源,若夜间突然停电,难免会发生抢劫。

  5.数据中心

  6.工业:为保证工厂运营可持续性,必须保证工厂设备运转正常,此部分UPS以中端为主。

  7.个人PC:目前这部分主要以中低端UPS为主。

  8.实验室或高精设备:某些高端设备只要突然停电就会损坏,损失很大,因此配备UPS是必须的。

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  五、UPS电源选购

  根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的,可以选择适合的UPS;例如对内置开关电源的小功率设备一般可选用后备式UPS,在用电环境较恶劣的地方应选用在线互动式或在线式UPS,而对不允许有间断时间或时刻要求正弦波交流电的设备,就只能选用在线式UPS。

  首先要确定您的设备是多大功率的,一般来讲普通PC机或工控机的功率在200W左右,苹果机在300W左右,服务器在300W与600W之间,其他设备的功率数值可以参考该设备的说明书。

  其次应了解UPS的额定功率有两种表示方法:视在功率(单位VA)与实际输出功率(单位W),由于无功功率的存在所以造成了这种差别,两者的换算关系为:视在功率*功率因数=实际输出功率

  后备式、在线互动式的功率因数在0.5与0.7之间,在线式的功率因数一般是0.8。

  给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据,有些经销商有意或无意会混淆(VA)与(W)的区别,这点要提请用户注意。

  根据使用环境选择可以分为工业级UPS和商业级UPS,工业级UPS适应于环境比较恶劣的的地方,商业级UPS对环境的要求比较高。

  UPS通常分为工频机和高频机两种。工频机由可控硅SCR整流器,IGBT逆变器,旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。

  高频机通常由IGBT高频整流器,电池变换器,逆变器和旁路组成,IGBT可以通过控制加在其门极的驱动来控制IGBT的开通与关断,IGBT整流器开关频率通常在几K到几十KHz,甚至高达上百KHz,相对于50Hz工频, 称之为高频UPS。

  随着电力电子技术的发展和高频功率器件不断问世。中小功率段的UPS产品正逐步高频化,高频UPS有功率密度大、体积小、重量轻的特点。但在高频UPS功率段向中大功率过渡推进的过程中。高频拓扑UPS在使用过程中暴露出一些固有缺点,并影响到UPS的安全使用和运行。

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