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奥普森UPS电源,UPS电源 |
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UPS不间断电源是什么?
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不间断电源。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提供不间断的电力供应。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是一台交流市电稳压器,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的功能与作用
UPS是不间断电源(UninterruptiblePowerSystem)的英文名称的缩写,它伴随着计算机的诞生而出现,是计算机常用的设备之一。实际上,UPS是一种含有储能装置,并以逆变器为主要组成部分的恒压恒额的不间断电源。UPS在其发展初期,仅被视为一种备用电源。后来,由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题,使计算机等设备的电子系统受到干扰,造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲掉等严重后果,引起的经济损失。因此,UPS日益受到重视,并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。
目前在市场上可以购买到种类繁多的UPS电源设备,其输出功率从500VA到3000kVA不等。当有市电供给UPS的时候,UPS对市电进行稳压(220V±5%)后为计算机供电。此时的UPS是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电。因UPS设计的不同,UPS适应的范围也不同,UPS输出电压在±10-15%的变化一般属正常的计算机使用电压。当市电异常或者中断时,UPS立即将机内电池的电能通过逆变转换供给计算机系统,以维持计算机系统的正常工作并保护计算机的软硬件不受损失。
UPS的分类与特点
UPS电源按其工作方式可分为后备式和在线式两大类,按其输出波形又可分为方波输出和正弦波输出两种。后备式UPS电源在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源,机内的逆变器处于停止工作状态。这种UPS电源在实质上相当于一台稳压性能差的市电稳压器。它除了对市电电压的幅度波动有所改善外,对市电电压的频率不稳、波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。只有当市电供电中断或低于170V时,蓄电池才对UPS的逆变器供电,并向负载提供稳压、稳频的交流电源。后备式UPS电源的优点是运行、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大、对供电质量要求不高的场合。
在线式UPS电源在市电正常供电时,先将市电交流电源变成直流电源,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电源重新变流电源,即它平时是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源。一旦市电中断,立即改由蓄电池以逆变器方式对负载提供交流电源。因此,对在线式UPS电源而言,在正常情况下,无论有无市电,它总是由UPS电源的逆变器对负载供电,这样避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响。显而易见,在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源,因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电。
UPS的功能与作用
UPS是不间断电源(UninterruptiblePowerSystem)的英文名称的缩写,它伴随着计算机的诞生而出现,是计算机常用的设备之一。实际上,UPS是一种含有储能装置,并以逆变器为主要组成部分的恒压恒额的不间断电源。UPS在其发展初期,仅被视为一种备用电源。后来,由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题,使计算机等设备的电子系统受到干扰,造成敏感元件受损、信息丢失、磁盘程序被冲掉等严重后果,引起的经济损失。因此,UPS日益受到重视,并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。
UPS不间断电源主要优点还是在于不间断供电的能力,当市电正常时,UPS交流电整流成直流电,然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电,供给负载使用。当市电异常时,UPS不间断电源的整流电路会关断,相应的,会把蓄电池的直流电逆变成稳定无杂质的交流电,继续给负载使用。且UPS不间断电源体积小、用处大,在多种低功率设备上发挥作用。当人们需要将设备进行移动的时候,备用电源可以随之移动,这种应用方式常见于检测仪器等。
UPS不间断电源的十项基本功用:
1、电压稳定:市电电压易受电力输送线路品质的影响,离变电所较近的用户电压较高约130~120V,离变电所较远的用户电压较低约100~90V,电压太高或太低会使用户设备缩寿命,严重时会烧毁设备,使用在线式UPS可提供稳定的电压电源,电压变动不到2V,可延长设备寿命及保护设备;
2、停电保护:瞬间停电时立即由UPS不间断电源将电池直流电源转换成交流电继续供电;
3、高低电压保护:市电电压过高或过低时UPS内建稳压器(AVR)将做适当的调整,使市电的电压保持在可使用的范围,若电压过低或过高超过可使用范围,UPS将电池直流电源转换成交流电继续供电,以保护用户设备;
4、频率稳定:市电频率分为50Hz/60Hz两种,所谓频率就是每一秒变动的周期,50Hz就是每秒50周次,台湾市电的频率是60Hz,大陆是50Hz。发电机运转时受到客户端用电量的突然变化造成转速的变动将使转换出来的电力频率飘移不定,UPS不间断电源转换的电力可提供稳定的频率;
5、波形失真处理:由于电力经由输配电线路传送至客户端,各种机器设备的使用,往往造成市电电压波形的失真,因为波形失真将产生谐波设备且会使电力系统变压器温度升高,一般要求失真率<5%,一般UPS设计失真率<3%;
6、电源:配合UPS的智能型通讯接口及软件可纪录市电电压频率停电时间及次数来达到电源的,并可安排UPS不间断电源定时开关机的时间表来节约能源;
7、抑制共模噪声:共模噪声产生在火线/中性线与地线之间;
8、抑制横模噪声:横模噪声产生在火线与中性线之间;
9、突波保护:一般UPS不间断电源会加装突波吸收器或放电设计吸收突波,以保护用户设备;
10、瞬时响应保护:市电受损时有时会造成电压凸出或下陷或瞬间压降使用在线式UPS可提供稳定的电压,使电压变动不到2V,可延长设备寿命及保护设备。
UPS的保护作用表现在对市电电源进行稳压,UPS的输入电压范围比较宽,一般情况是从170V到250V,而输出电源的质量是相当高的,后备式的UPS输出电压在5%~8%,输出频率稳定在1Hz;如图1,在线式UPS输出电压稳定在3%以内,输出频率稳定在0.5Hz。在市电正常时,UPS电源相当于交流市电稳压器;同时市电对蓄电池进行充电,此时也相当于充电器。在市电突然掉电的情况下,UPS自动切换到蓄电池供电,使计算机维持正常工作,保护软硬件不受损害。
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。
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