- 作者: 鄒工
- 來源:
- 日期 : 2024-08-13
定義:UPS是不間斷電源(Uninterruptible Power Supply)的縮寫，它是一種電子設(shè)備，用于在停電時(shí)向其他設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等)供電。
UPS(不間斷電源)的意義
不間斷電源 （UPS） 或不間斷電源系統(tǒng)是為計(jì)算機(jī)、電信設(shè)備等提供電源的電氣單元。它不僅提供備用應(yīng)急電源，還可以保護(hù)使用中的設(shè)備。
我們所有的設(shè)備都依賴于交流電源來處理輸入。但交流市電有時(shí)會因電路錯(cuò)誤或任何網(wǎng)絡(luò)元件短路而發(fā)生故障。一段時(shí)間后，當(dāng)電源可用時(shí)，輸出電壓可能會有輕微的變化。
這會導(dǎo)致電壓和電流的浪涌，這些輸入電壓的扭曲可能會導(dǎo)致設(shè)備的惡化。電子設(shè)備需要持續(xù)供電，直到關(guān)閉電源。
UPS(不間斷電源)在提供恒定的電源供應(yīng)方面起著至關(guān)重要的作用。UPS的運(yùn)行時(shí)間取決于其使用的電池容量。
不間斷電源如何工作？
與普通的應(yīng)急電源系統(tǒng)或備用發(fā)電機(jī)不同，不間斷電源可以通過使用存儲在電池中的能量提供近乎瞬時(shí)的保護(hù)，防止輸入電源中斷。
UPS系統(tǒng)的四個(gè)主要功能部件是電池、逆變器、整流器和靜態(tài)旁路開關(guān)。電池是UPS電源的核心，但也可能是UPS故障的主要來源。UPS整流器扮演兩個(gè)重要角色：將輸入市電從AC（交流電）轉(zhuǎn)換為DC（直流電），并在直流電路由到逆變器時(shí)為電池充電。然后逆變器將來自整流器（或電池）的直流電轉(zhuǎn)換回交流電源以供負(fù)載使用。靜態(tài)旁路開關(guān)允許市電交流電直接通過UPS流向負(fù)載，繞過UPS組件，在UPS發(fā)生故障時(shí)提供重要的防線。
UPS(不間斷電源)類型
UPS有以下三種類型:
- 后備式UPS
2. 在線交互式UPS
3. 在線式UPS
后備式UPS
后備式UPS由電池、整流器、逆變器、EMI濾波器、浪涌抑制器和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。當(dāng)交流輸入饋送到離線UPS時(shí)，浪涌抑制器或EMI濾波器去除由功率浪涌引起的峰值和失真。轉(zhuǎn)換開關(guān)將濾波器和開關(guān)路徑連接到電子設(shè)備上。
當(dāng)交流輸入不可用時(shí)，則轉(zhuǎn)換開關(guān)與電池、整流器和逆變器路徑的設(shè)備。在這種情況下，首先將交流輸入轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后使用電池存儲直流電壓，當(dāng)需要交流功率時(shí)，逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓。
在線交互式UPS
在線交互式Ups在結(jié)構(gòu)上與后備式Ups類似。它們之間的唯一區(qū)別是，線路交互包括自動電壓調(diào)節(jié)器連同EMI和RFI濾波器。自動電壓調(diào)節(jié)器消除電壓波動，同時(shí)抑制電壓的波動。
在線式UPS
在線UPS(不間斷電源)由電池、電池充電器和逆變器組成。在線ups也被稱為雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
在上述類型的輸出電源是交流市電，而在在線式ups的情況下，一次電源是逆變器存在的ups。
在上面的在線ups框圖中，可以清楚地看到在線ups沒有轉(zhuǎn)換開關(guān)。因此，在ups在線情況下，傳輸時(shí)間為零。這意味著，在停電的情況下，電源供應(yīng)將出現(xiàn)連續(xù)的電力。
由于整流器、電池和逆變器直接連接到需要供電的設(shè)備上，因此這種在線ups稱為雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
當(dāng)交流市電可用時(shí)，整流器將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后電池將直流電儲存起來傳給逆變器，逆變器再將直流電轉(zhuǎn)換成交流電供應(yīng)給設(shè)備。
這樣，無論交流市電是可用的還是不可用的，連接到在線ups的設(shè)備都能從逆變器獲得電源。UPS是在出現(xiàn)電源故障時(shí)提供恒定電源的關(guān)鍵設(shè)備。但它可以提供短時(shí)間的電力。
購買不間斷電源時(shí)要考慮什么？
除了上述三種常見的UPS電源設(shè)計(jì)外，在購買時(shí)還需要考慮以下事項(xiàng)。
額定電壓：UPS 額定電壓是設(shè)計(jì)支持的最大負(fù)載，通常范圍為 300 VA 至 8000 kVA。建議購買額定電壓為所需總負(fù)載的 1.2 倍的 UPS。
性能監(jiān)控：UPS 性能監(jiān)控持續(xù)監(jiān)控性能下降或電池過熱等警告信號，并在出現(xiàn)潛在問題時(shí)發(fā)送實(shí)時(shí)通知，從而避免嚴(yán)重故障。
可用連接：家用UPS電池通常提供5-8個(gè)插座。有些用于備用電源，有些用于設(shè)備保護(hù)。一些UPS可用于數(shù)據(jù)中心的以太網(wǎng)和同軸連接。
外形規(guī)格：兩種主要外形是塔式/獨(dú)立式和機(jī)架式。塔式較小，主要用于簡單的家庭/辦公室設(shè)置。機(jī)架式的更大，主要用于更復(fù)雜的商業(yè)操作。
電池：選擇用戶可更換的電池可避免在電池發(fā)生故障時(shí)更換整個(gè)UPS單元。購買使用壽命更長的鋰電池也是具有成本效益的解決方案。
噪聲：較小的UPS通常不需要風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，但較大的UPS通常需要。如果環(huán)境中需要完美的靜音，無風(fēng)扇UPS可能是更好的選擇。
關(guān)于不間斷電源的常見問題
1. 單相UPS和三相UPS有什么區(qū)別？
電力公司產(chǎn)生三相電力，以實(shí)現(xiàn)長距離高效輸送。對于數(shù)據(jù)中心等較大的電力用戶，電源保持為三相，需要三相UPS。對于較小的用電設(shè)備，功率轉(zhuǎn)換為單相電源。
2. UPS 提供多少分鐘的電池備份時(shí)間？
使用內(nèi)置電池，UPS 通常支持 5 至 15 分鐘延時(shí)時(shí)間。將額外的擴(kuò)展電池模塊連接到UPS可以將運(yùn)行時(shí)間延長至幾個(gè)小時(shí)。
3. 是否有必要始終保持UPS開啟狀態(tài)？
是的，最好保持打開狀態(tài)，這樣電池就可以保持浮充。拔下 UPS 插頭后，電池自放電。重新插入時(shí)，電池必須充電以補(bǔ)償自放電。反復(fù)循環(huán)局部放電和充滿電會縮短電池壽命。
4. USB端口有什么用？
USB 端口允許將 UPS 系統(tǒng)連接到計(jì)算機(jī)并訪問其他電源管理功能。
5. 什么是可擴(kuò)展的模塊化UPS和聯(lián)網(wǎng)UPS？
模塊化UPS提供了隨著電力需求的增長而擴(kuò)展UPS的靈活性。具有網(wǎng)絡(luò)功能的UPS具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理功能，可以立即解決問題。
6. 如何監(jiān)控UPS周圍的溫度和濕度？
外部環(huán)境傳感器提供有關(guān)UPS周圍溫度和濕度的信息。用戶可以通過SNMP /網(wǎng)卡訪問相同的內(nèi)容。
7. UPS 電池可以使用多長時(shí)間？
這取決于容量、型號、使用情況、環(huán)境等因素。平均而言，中小型UPS電池的設(shè)計(jì)壽命為4-5年，較大的UPS電池的設(shè)計(jì)壽命為8-10年。
