热点科技

标题: 全面了解UPS [打印本页]

作者: sunweipeng 时间: 2009-12-6 16:57
标题: 全面了解UPS
所谓的UPS（Uninterruptible Power System），就是不间断电源，是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的电源设备。它主要的功能就是，当市电输入正常时，会将电流稳压后供应给负载使用；当市电中断时，会及时向用电设备提供电能，使设备仍能持续工作一段时间，以便处理好未完成的工作。　　1. UPS的过去　　
　　UPS是在最近十几年才得到了迅速发展的。从技术的角度来看，它经历了从方波到正弦波、从离线式到在线式、从小功率到大功率等几个系列，从简单的不间断供电到智能化操作和处理功能，从常规延时（十几分钟）到长延时（几个乃至十几个小时）的历程。最早的UPS是带有一个大飞轮的电动机-发电组，在发电机上带有一个数吨重的飞轮；随着技术的不断发展，特别是现代化的逆变式UPS问世后，相应地控制电路也有了质的飞跃，由起初的分离元件简单控制发展到今天的微处理机控制，甚至连光纤通信也引入了UPS。现在的UPS绝不仅仅是提供不间断电源的工具，而且可以完成诸如自动定时开启关闭计算机、市电发生故障时按约定顺序关机等操作。　　
　　2. UPS的分类介绍　　
　　如果从不同的角度来看的话，UPS有多种不同的分类方式。如果从技术的角度上来讲，UPS可以分为三类：后备式（又称离线式）、在线式和在线互动式。一般说来，在不同的市电环境下，UPS分别有两种工作状态：当市电供电正常时，由市电通过UPS给负载供电，此时UPS主要负责对市电进行滤波、稳压和稳频调整，以便向负载提供更为稳定的电流，同时通过充电器把电能转变为化学能储存在电池中；当市电供应意外中断时，UPS会在瞬时切换到电池供电模式，这时它通过逆变器把化学能转变为交流电能提供给负载，从而保证能对负载提供不间断的电力供应。除此之外，UPS还有一种旁路工作状态，就是在刚开机或机器发生故障时，可以把输入电流经高频滤波后直接输出，以保证能为负载提供正常供电。　　
　　a. 后备式UPS的工作特性　　
　　当输入电源的电压、频率满足输入指标时，由市电逆变供电转换控制电路输出三路信号，其中一路信号控制由电磁继电器构成的单刀双掷开关接通市电供电（这条线路就是交流旁路），此时负载直接由市电供电；第二路控制信号送到面板显示电路，用来显示市电的供电状态；第三路控制信号送至逆变器，以切断逆变电路；同时，市电还经过降压、整流，再经由充电电路给蓄电池充电。当市电因意外而中断时，市电逆变供电转换控制电路输出信号会发生变化，蓄电池内的直流电源会经过逆变器的作用而转变为交流电源，经输出变压器升压后，向负载提供220V的交流电。不过，由电磁继电器控制单刀双掷开关从市电供电状态切换到逆变器供电时有一小段时间间隔，在此期间电流供应会发生中断；不过，像计算机这样的用电设备由于主机电源内有滤波电容的存在，因此当断电的瞬间滤波电容所储存的电能可以维持计算机继续工作至少8-10ms，而电磁继电器的切换时间一般只有2-4ms，所以不会发生因计算机重新启动而引发数据丢失的情况；但是，如果用电设备要求断电时间不得超过4ms，则必须选用以双向可控硅作切换元件的UPS或在线式UPS。一般说来，后备式UPS具有运行效率高、噪音低、价格较低等优点，常见的小型后备式UPS可向满负载提供的供电时间一般在12-15分钟。　　
　　b. 在线式UPS的工作特征　　
　　在线式UPS的结构与后备式UPS很相似，顾名思义，二者之间的最大不同之处在于在线式UPS不再采用断电切换的工作方式，而是可以持续供电。简单地说，当市电供电正常时，它首先将市电交流电变为直流电，接下来逆变器将直流电变为功率放大的脉宽调制驱动电源信号，再经逆变器的输出滤波器重新变成交流电提供给负载。后备式UPS可以向负载提供稳压精度高、频率稳定、波形失真度小、无干扰的瞬态响应特性好的高质量交流电。当在线式UPS的输出端承受100%的加载或减载时，它的输出电压波动不但小于5%，而且即便是这样小的瞬态电压波动也会在20ms内恢复到正常稳压值。当市电供电中断时，UPS中的逆变器利用机内蓄电池所提供的直流电来维持负载的正常运转，由于不存在从市电供电到逆变器供电的转换步骤，因此就不存在转换时间长短的问题。可以向用电设备提供高质量的电流，这是在线式UPS的最大优势。　　

作者: sunweipeng 时间: 2009-12-6 16:57
　3. UPS的使用及维护　　

　　UPS的安装相当简单，只要将UPS接入市电电网，再将用电设备接到UPS上就可以了。不过，与其他外设相比，UPS属于比较娇贵的东西，出现故障的几率比较大；要想减少UPS发生故障的几率，一定要正确使用与维护，这样就可以大大延长UPS的使用寿命。一般说来，在使用UPS时应该注意以下几点：　　

　　a. 注意对蓄电池的维护，这是使用UPS时最需要注意的一点。　　

　　毫不夸张地说，蓄电池就像是UPS的心脏，一定要学会正确地使用与维护。蓄电池应当正立安装放置，不要倾斜，电池组中每个电池间的端子连接要牢固。在安装完新电池后，一定要进行一次较长时间的初充电，初充电的电流大小应符合说明书中的要求。正常充电时，最好采用分级定流充电的方式，也就是在充电初期采用较大的电流，充电一段时间后改用较小的电流，充电后期则改用更小的电流。这种充电方式的效率较高，所需充电时间较短，充电效果也较好，而且可以延长电池的使用寿命。在使用中要注意，不要让电池过度放电或发生短路。过度放电不仅容易使蓄电池的端电压低于蓄电池所允许的放电电压，而且会造成电池内部正负极板的弯曲，极板上的活性物质也容易脱落，所造成的后果是蓄电池的可供使用的容量下降，甚至会损坏电池。UPS应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，尽量避免受到阳光、加热器等辐射热源的影响。UPS不要长期闲置不用，也不要使蓄电池长期处于浮充状态而不放电，这样做有可能会造成蓄电池因超过其存储寿命而引起内阻增大或永久性损坏。对于长期闲置不用的UPS电源，应每隔一个月为电池充电一次，时间保持在10-20小时左右。如果市电供电一直正常，不妨每隔一个月人为停电一次，让UPS电源在逆变状态下工作5-10分钟，以便保持蓄电池的良好充放电特性。此外，蓄电池都有自放电的特性，因此需定期进行充放电。　　

　　b.在安装UPS时，应严格遵守厂家产品说明书中的有关规定，保证UPS所接市电的火线、零线顺序符合要求。　　

　　如果将火线与零线的顺序接反，那么在从市电状态向逆变状态转换时极易造成UPS的损坏。　　

　　c.不要频繁地关闭和开启UPS电源。　　

　　一般要在关闭UPS电源6秒钟后才能再次开启，否则UPS电源可能处于"启动失败"的状态，亦即UPS电源处于既无市电输出、又无逆变器输出的状态。　

　　4.UPS的选购　　

　　一般说来，离线式UPS对负载的保护较差，在线互动式则稍强，而在线式则可以解决几乎所有常见的电力供应问题，当然其售价也最高；因此，在购买UPS时应考虑到负载对电力的要求程度，做到心中有数，以便按需选购。UPS作为保护性的电源设备，其性能参数具有重要的意义，也是选购时需要考虑的重点。如果市电电压输入范围宽，则意味着UPS对市电的利用能力强，这可以减少电池放电的几率；如果输出电压、频率范围小，则表明UPS对市电的调整能力强，输出稳定。除此之外，波形畸变率、电压稳定度等也是在选购UPS时应予以考虑的参数。

　

欢迎光临热点科技 (https://itheat.com/activity/)