特点 ①接入工作后,可向用电负载提供无噪声无干扰稳定可靠的交流电。 ②通常UPS处于在线工作状态,从主电源获取电能作为负载输入,并且将电力线路的浪涌和电子干扰与负载隔离开。 ③在线状态下,UPS通过补偿主电源的电压波动来保证负载输入电压的平稳。利用变压器抽头跳变提供电压调整,以获得的工作效率。 ④在抽头跳变的过程中,负载暂时切换为电池供电,以保证负载供电的连续性。 ⑤当线上电压异常或断电时,UPS会转由电池供电,输出纯正弦波的交流电压。并且在额定负载范围内任何时候都是不间断的。 ⑥当线上电压回到正常状态时, UPS会自动切换到主电源供电状态。

原理 UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。 1)整流器:整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用; 2)蓄电池:蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串联而成,其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间。其主要功能是:1当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部。2当市电故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载; 3)逆变器:通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成; 4)静态开关:静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路到另一路的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。

组成 UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器(REC),进行DC/AC变换的逆变器(INV),逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。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,对整流器来说就像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。 在电网电压工作正常时,给负载供电如图1-1所示,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS电源开始工作,由储能电池供给负载所需电源,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。

应用 不间断电源现已广泛应用于:矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

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。

购买标准 标准之一,电池安全质量是UPS的生命线 UPS顾名思义―不间断电源,其最重要的功用就是在断电的瞬间,切换到电池,为电脑或者其他电器继续提供电力供应。UPS是保护硬件用电安全的硬件,因此其后备电池质量是否稳定是保障UPS正常工作的核心之一,市场中大约有50%以上的UPS出现故障或返修,都是由于劣质电池所造成的。因此中小企业购买UPS的时候一定要挑选较大厂商的产品及厂商原配的电池。另外,多数后备式UPS产品的标配电池能够提供15分钟左右的电力时间,供用户存储数据,但是不具备选配长延时包。科士达友电系列UPS产品均可选购长延时包,同时电池也是由科士达原厂生产配置的,并且全部机型具有完善的电池充放电保护功能,限流充电功能及过充电、过放电保护功能,利于延长整机及电池寿命。 标准之二,后备式UPS必须具备稳压功能必须配备 电网的供电在不同的时间段,供电工作量都处在不同的峰值,变化及不稳定因素较多,因此用户在日常用电的时候经常会碰到电压不稳的情况。在工作当中,由于电压时高、时低不停的变化很容易造成电脑莫名其妙的死机,或服务器无故宕机,给中小企业在日常业务开展当中造成带来很多不必要的麻烦。因此UPS另外一个重要功用即是稳压。市场中行业用的高端UPS都集成了稳压功能,而适用中小企业的UPS标配稳压功能的后备式UPS却凤毛麟角。目前市场同类产品中科士达的友电YDK系列后备式UPS就是集成交流稳压器、高速后备电源及尖峰浪涌吸收等多功能于一体的UPS主机,满足了中小企业对稳压功能的需求,同时也节省了中小企业单独购买稳压器的二次投入成本,用户可放心采购。 标准之三,UPS需要使用要简单,智能化强要高 UPS虽然工作原理简单,但市面中很多中、低端UPS的使用、维护并不省事。对于中小企业而言,使用传统技术,集自动化、智能化于一体的UPS才真正适合使用。不需要后期投入更多的维护成本,与培训的时间,便能为中小企业更好的提高工作效率。科士达友电YDK系列产品,具备自动跟踪市电频率;输出短路保护;干接点通讯等自动功能,并具备开机自诊断功能:开机时UPS自动模拟断电状况,对逆变器、电池等元件及负载自检,便于及时发现问题,即使UPS发生故障也不会影响计算机的正常操作。 标准之四:UPS工业设计也需要讲科学化 不少中小企业的机房或者服务器机架的空间比较有限,因此体积小或者机架式的服务器比较适合。同时越来越多的用户在选购产品的时候也更加注重外观,不少中小用户很看中自己的门面,并且毕竟笨重难看的UPS多少会影响到一些企业办公环境的整体外观形象,因此UPS外观大方、漂亮也是选购的重主要环节因素之一。

注意事项 1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。 2)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。 3)UPS的输出负载控制在60%左右为,可靠性。 4)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。 5)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。 6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。 7)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。