不間斷電源UPS用途和意義

UPS不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。 從原理上來說，UPS是一種集數(shù)字和模擬電路,自動(dòng)控制逆變器與免維護(hù)貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備，它是由一套交流+直流充電+交直流逆變裝置構(gòu)成。UPS中的蓄電池在市電正常供電時(shí)處于充電狀態(tài)。一旦市電中斷，蓄電池立即將儲存的直流電輸出給逆變器逆變成交流電供給計(jì)算機(jī)設(shè)備，保持對計(jì)算機(jī)設(shè)備供電的連續(xù)性。所需要的備用時(shí)間可以根據(jù)用戶的需求來配置安時(shí)/AH的電池來滿足。當(dāng)市電停電時(shí)，電源在無斷點(diǎn)的狀況下對負(fù)載繼續(xù)供電.可保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不丟失信息和數(shù)據(jù)，以及保證磁盤的盤面或磁頭不受損壞，保證設(shè)備在停電時(shí)還能正常無誤的運(yùn)行。

從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應(yīng)用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)。郵政、電信、移動(dòng)、金融證券、醫(yī)院、電力、軍隊(duì)、石化、工礦企業(yè)及各大院校等多個(gè)領(lǐng)域，其重要性是隨著信息應(yīng)用重要性的日益提高而增加的。

UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類。

1. 后備式UPS：在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電超出其工作范圍或停電時(shí)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低，但輸入電壓范圍窄，輸出電壓穩(wěn)定精度差，有切換時(shí)間，且輸出波形一般為方波。平時(shí)處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時(shí)逆變器緊急切換到工作狀態(tài)，并將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出，后備式UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS存在2至10毫秒的時(shí)間切換，不適合于關(guān)鍵性供電場所。此外，后備式UPS一般只能持續(xù)供電幾分鐘到十幾分鐘。

2. 在線互動(dòng)式UPS：在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點(diǎn)是：有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小等特點(diǎn)，但同樣存在切換時(shí)間，但和一般后備UPS相比，這種機(jī)型保護(hù)功能較強(qiáng)，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波。在線式UPS：在線式UPS在工作時(shí)，首先將市電轉(zhuǎn)化為直流電給UPS電池充電，同時(shí)逆變器將此直流電逆變?yōu)榻涣麟姙樨?fù)載供電，由于市電經(jīng)過了交流到直流、再到交流的轉(zhuǎn)換過程，所以市電中原有的干擾和脈沖電壓成分已經(jīng)過濾得非常干凈，因此，由在線式UPS逆變出來的電壓很穩(wěn)定。由于逆變電路始終在工作，所以當(dāng)停電時(shí)，UPS能馬上將其存儲的電能通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電對負(fù)載進(jìn)行供電，從而達(dá)到了輸出電壓零中斷的切換目標(biāo)。雙變換也是指UPS的輸出電壓經(jīng)過了兩次交直流的互相轉(zhuǎn)換過程。而高頻則表示UPS內(nèi)部工作在高頻環(huán)境下。高頻UPS的好處是體積小，重量輕，工作效率高，其壞處是抗過載抗沖擊能力差。

3. 在線式UPS在市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負(fù)載提供交流電，在市電異常時(shí)，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態(tài)，保證無間斷輸出。其特點(diǎn)是，有極寬的輸入電壓范圍，無切換時(shí)間且輸出電壓穩(wěn)定精度高，特別適合對電源要求較高的場合，但是成本較高。在線互動(dòng)式UPS：這是一種智能化的UPS，所謂在線互動(dòng)式UPS，是指在輸入市電正常時(shí)，UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電；在市電異常時(shí)逆變器立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài)，將電池組電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出，因此在線互動(dòng)式UPS也有轉(zhuǎn)換時(shí)間。同后備式UPS相比，在線互動(dòng)式UPS的保護(hù)功能較強(qiáng)，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行UPS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理?？勺詣?dòng)偵測外部輸入電壓是否處于正常范圍之內(nèi)，如有偏差可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓，提供比較穩(wěn)定的正弦波輸出電壓。而且它與計(jì)算機(jī)之間可以通過數(shù)據(jù)接口如RS-232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過監(jiān)控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監(jiān)控電源及UPS狀況，簡化、方便管理工作，并可提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。這種UPS集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。