UPS在家庭中的應用
2005/11/23 15:09:47 電源在線網
隨著社會的發展和人民生活水平的提高以及電腦硬件價格的不斷下降,個人電腦已逐漸進入越來越多的百姓家里,成為人們日常工作、學習、娛樂不可缺少的工具之一,甚至有不少家庭還配置了Modem、打印機、掃描儀等電腦外部設備。但是,他們都忽視了一樣很重要的東西:UPS。
一、UPS及其工作原理簡介
UPS是英文Uninterruptible Power Supply的縮寫,意為"不間斷供電電源",是一種含有儲能裝置(常見的是一塊密閉式蓄電池),以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源,主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。
你肯定要說,家里買這玩藝干嗎,單位的電腦才需要配UPS,又不是經常停電,家里的電腦用不上,沒必要在這上面浪費幾百塊錢(我問過很多家里有電腦的朋友,他們有的根本就不知道什么是UPS,或者UPS是干什么用的?)。其實,這是人們對UPS的誤解。
我不妨先給你算筆帳,一臺配置高檔一點的家用多媒體電腦的價格至少要六千多元人民幣,而一臺功能多、性能優良的家用小型UPS的市場零售價在人民幣六百元左右,只占了整臺電腦價格的十分之一左右,也就是說,十分之一的部分百分之百地保護了所有的電腦設備(主板、CPU、硬盤、顯示器中任何一樣的價格都遠遠超過了UPS的價格),你說值不值?
下面,讓我們先簡單地了解一下UPS的工作原理。
當我們沒有使用UPS的時候,PC機、打印機等終端設備是直接接入市電使用的,用了UPS,就將PC機、打印機等終端設備接到UPS上使用,而UPS再接入市電。當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓后供應給終端設備(相對于UPS而言,我們將這些終端設備稱為負載)使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向自己的內置電池充電;當市電中斷(例如停電)時, UPS 立即將內置電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載的軟、硬件系統不受損壞。
二、市電對家用PC機及其終端設備的影響
那么,如果我們的PC機等終端設備不使用UPS,又會受到哪些影響呢?不少人都有一個常見的錯誤概念,認為我們使用的市電,除了偶爾發生的停電事故外,都是連續而且恒定的。其實不然。市電系統作為公共電網,上面連接了成千上萬各種各樣的負載,其中一些較大的感性、容性、充電器等負載不僅從電網中獲得電能,還反過來對電網本身造成影響,惡化電網或局部電網的供電品質,造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外,意外的自然和人為事故,如雷擊、輸變電系統斷路或短路、電源插頭錯誤拔插等,都會危害電力的正常供應,從而影響負載的正常工作。尤其需要特別指出的是,PC機、打印機、掃描儀等都屬于非常精密的電子設備,對它們的影響表現得尤為突出。
對于PC機來說,顯示器及主機工作都需要正常的電力供應。尤其是內存,對電源的要求更高,它是一種依賴電能的存儲設備,需要不斷的刷新動作來保持存儲內容,一旦斷電,所保存的內容立即消失。如果非正常斷電,導致內存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設備上,就會造成信息因完全丟失或變得不完整而失去價值,從而浪費大量的工作精力和時間;而象Linux這樣的操作系統(現在不少的電腦愛好者使用這種操作系統),如果不正常關機,內存中的系統信息沒有回寫到硬盤上,還可能造成系統崩潰,無法再次啟動;此外,電腦中的硬盤,雖然應用的是磁存儲介質,不會因斷電而損失信息,但突然的電力故障會使正在進行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞,或者系統文件在維護文件系統時,造成文件分配表錯誤,從而使硬盤產生壞道,嚴重的,甚至還會造成整個硬盤的報廢;另外,現在的操作系統大都能設置虛擬內存,由于突然的斷電,使系統來不及取消虛擬內存,從而造成硬盤中的"信息碎片",不僅浪費了硬盤存儲空間,還會導致機器運行緩慢;電腦電源是一種整流電源,過高的電壓可能會造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板,影響機器的正常工作,甚至燒毀主機線路。
1. 電涌(power surges):指輸出電壓有效值高于額定值110%,而且持續時間達一個或數個周期。電涌主要是由于在電網上連接的大型電氣設備關機時(例如常見的家用空調關機時),電網因突然卸載而產生的高壓(我們都會有這樣的切身體會:在晚上6:00至9:00左右的時間段,是用電的高峰期,市電電壓普遍偏低,家里的照明燈比較暗,過了用電高峰期,比如說在晚上10:00左右,你會發現家里的照明燈突然一閃,并且亮了很多,這就是我們在日常生活中最常見到的一種電涌現象)。
2. 高壓尖脈沖(high voltage spikes):指峰值達6000v,持續時間從萬分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態放電或大型電氣設備的開關操作而產生。
3. 暫態過電壓(switching transients):指峰值電壓高達 20000V,但持續時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖,只是在解決方法上會有區別。
4. 電壓下陷(power sags):指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態,并且持續時間達一個到數個周期。大型設備開機,大型電動機啟動,或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。
5. 電線噪聲(electrical line noise):系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發射、微波輻射、以及電氣風暴等,都會引起線噪聲干擾。
6. 頻率偏移(frequency variation):系指市電頻率的變化超過3Hz以上。這主要由應急發電機的不穩定運行,或由德什晃榷ǖ牡繚垂┑縊隆?br>
7. 持續低電壓(brownout):指市電電壓有效值低于額定值,并且持續較長時間。其產生原因包括:大型設備啟動和應用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載(我們國家的很多地區存在這個問題)。
8. 市電中斷(power fai1):即我們通常遇到的停電。其產生原因有:線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網故障。
通過上面的介紹,相信你已經認識到了問題的嚴重性,也許性急的你現在就想去買一臺UPS回來,別急,請接著往下看。 下面,我將詳細地向您介紹UPS的分類、選購以及使用方法和注意事項。
三. UPS的分類
首先,我們需要了解的是,從工作原理上分,UPS可分為后備式(OFF LINE )和在線式(ON LINE )兩種。
從原理上看,后備式UPS同在線式UPS的主要區別在于:后備式UPS在有市電時僅對市電進行穩壓,逆變器不工作,處于等待狀態,當市電異常時,后備式UPS會迅速切換到逆變狀態,將電池電能逆變成為交流電對負載繼續供電,因此后備式UPS在由市電轉逆工作時會有一段轉換時間,一般為4ms。
你不用擔心,這么短的轉換時間是不會造成你的PC機掉電的,為什么這么說呢?因為所有的計算機都有一種稱作電容的儲能設備,它就象一個可充電電池,當計算機電源中斷時,電容為計算機(包括硬盤驅動)提供電能。電容的容量非常有限,如果不給它充電的話,它維持計算機工作的時間不會超過50毫秒,幸運的是電源每8.5毫秒就給電容充一次電。根據專家用電源故障模擬儀反復測試的結果表明,連續65毫秒不給PC機供電,即使在硬盤讀寫時,它們仍能正常運行。
大家很自然地提出這樣的問題:為何不增大電容容量,使計算機在電源中斷能連續運行許多分鐘而不是50毫秒呢?答案是:能讓一臺臺式286電腦連續運行10分鐘的電容要包括大約一萬個電極,每一個有飲料罐那么大;而在線式UPS開機后逆變器始終處于工作狀態,因此在市電異常轉電池放電時沒有中斷時間,即"0"中斷。
在線式UPS幾乎可以解決所有的常見電力問題,在有市電時,功能為穩壓和防止電力波動干擾,因為其功能較完善,所以其成本也隨著性能的增強而上升,價格較后備式UPS貴很多。在線式UPS主要用于對電源要求非常嚴格的一些計算機設備、醫療器械等,,一般與多個外置蓄電池串接使用以延長供電時間,多為單位配置。
后備式UPS主要是用來給單臺PC機提供電源保護,具有體積小、價格低、操作簡單的特點,非常適合家庭使用,所以,當你為家用電腦購買UPS時,請選購后備式的。本文后面所述內容,除非特別申明,均以后備式UPS為對象進行說明,請讀者注意。
四. UPS的選購
選購UPS時,僅僅知道它們的分類是遠遠不夠的,你至少還需要清楚以下三點:
1、 性能參數
UPS作為保護性的電源設備,它的性能參數具有重要意義,應是我們選購時的考慮重點。有這么幾項主要的性能參數是必須注意的:
(1)最大輸出負載容量
最大輸出負載容量是其中的一項非常重要的指標,容量越大,表示可同時接入到UPS上使用的設備越多。需要提醒的是,且不可一味地追求大容量,容量越大,UPS的體積也越大,價格也更貴,要依據自己的實際情況進行選購。如果你只是對自己的PC機(一臺主機+一臺顯示器)提供電源保護,選購一臺300瓦的UPS就能夠滿足你的需要了;如果你要對PC機、打印機(從眾多UPS廠家提供的使用說明書來看,他們的建議是打印機不要接入UPS,因為相對PC機來講,打印機屬于大功率負載設備。但是,依據筆者的使用經驗,如果是家用A4幅面的噴墨或激光打印機,還是可以酌情接入UPS使用的)、掃描儀都提供電源保護,那你就有必要購買一臺最大輸出負載容量為600瓦的UPS了。
關于負載的問題,因為不同型號和品牌的UPS會有差異,在此建議各位,一是參看UPS的隨機說明書,二是在購買UPS的時候,將自己的使用要求告訴UPS銷售商,請他們給你提供幫助和參考意見。
(2)電池備用時間
電池備用時間的長短,決定了當市電斷電時,UPS能夠給PC機及其外設持續供電多長時間。對于不同品牌、最大輸出負載容量和實際負載容量相同的UPS來講,由于它們可能配置了不同的蓄電池,因而能夠給PC機及其外設持續供電的時間也是不一樣的。這一點很重要。假設你正在網上更新你的主頁,并且需要更新的主頁內容很重要,眼看還有五、六分鐘的時間就可以完成了,這個時候突然停電了,如果你配置的UPS在市電斷電后,能夠持續供電十分鐘,那停電對你就沒有什么影響了,但是,如果你的UPS只能維持五分鐘甚至更短的時間,后果會怎樣呢!
需要告訴大家的是,電池備用時間的長短,受到很多方面的影響。一臺UPS,它的最大輸出負載容量越大,實際接入的負載越少,所能持續供電的時間也就越長,同時,UPS使用的年限和使用環境,都會不同程度地影響到電池備用時間的長短。
一般來講,一臺正常使用著的、最大輸出負載容量為300W的UPS,在負載僅為一臺PC機(可以包括一塊外置或內置Modem)的時候,在市電斷電后,能夠持續供電八分鐘左右。
(3)輸入電壓
市電電壓輸入范圍寬,則表明對市電的利用能力強(減少電池放電)。
(4)輸出電壓和輸出頻率
輸出電壓和輸出頻率范圍小,則表明對市電調整能力強,輸出穩定。
2、 UPS的功能
有的型號的UPS不僅能夠給PC機提供電源保護,還能夠利用自身配置的RJ45(以太網線接口)或RJ11(普通電話線接口)端口,對網絡線纜或上網用的Modem提供突波保護,比如說,在雷雨季節,在利用電話線上網的時候,Modem存在遭受雷電襲擊的危險,通過將電話線接入UPS的RJ11端口后再接入Modem,就可以避免雷電的襲擊;利用UPS的隨機軟件,不但能夠對UPS的使用情況進行實時的監控管理,還可以實現在市電斷電的情況下自動保存文件后關機的功能,這個功能還是比較實用的,假設你的PC機在家里兼作自動應答的傳真機或錄音電話使用,如果停電的時候,家里正好沒人,利用UPS軟件的自動存盤關機功能,你就不用擔心會丟失接收到的信息了。
UPS的功能固然多,但你要想得到這些功能,是要付錢的,而且有可能是翻倍的。比如說山特MT500和TG500兩種型號的UPS,前者的功能多過后者,但是MT500的報價是650元,而TG500的報價只要290元(價格信息摘自2000年5月10日的太平洋電腦信息網:www.pconline.com.cn)。所以,要根據自己的實際需要來盤算一下,為這些功能多付錢是否值得。
3、 UPS的品牌和經銷商
現在市場上的UPS品牌眾多,良莠不齊,讓一般的消費者很難選擇。筆者強烈建議廣大消費者在購買UPS時,一定要選擇名牌的UPS。首先,名牌的UPS產品具有性能優良、安全可靠的特點,其次,名牌的UPS能夠提供良好的售后服務和完善的技術支持,通常,這些UPS都提供了一到三年的全國聯保服務,這意味著不管你是在哪里購買的UPS,一旦出現問題,你都可以選擇離你最近的維修站進行免費維修。
另外,在購買UPS的時候,一定要選擇正規的、信譽良好的經銷商,有條件的話,最好去專門的UPS代理商或經銷商處購買,這樣才能夠保證不會上當受騙。現在市面上有很多假冒偽劣的UPS,這些UPS多是假冒一些名牌UPS產品,從外觀上看,包裝和外形是一模一樣的,而且也能夠使用,比如說,在停電的時候,也能夠供電等,且售價同真品也是一樣的。一些不法經銷商正是利用這些,在明知它們是假冒產品的情況下,為了多賺取一些利潤,依然堂而皇之地擺在柜臺上銷售,致使消費者上當受騙,遭受損害。這里,我簡單介紹一下真假山特UPS的區別:
首先,假冒產品的報警聲音非常刺耳,且兩次報警聲音之間的間隔只有2秒,而真品的斷電報警聲音比較柔和,且兩次報警聲音之間的間隔有4秒鐘的時間;其次,假冒產品內的蓄電池是同機內的主板焊死在一塊的,一旦蓄電池出現問題,整臺UPS都要更換,而真品內的蓄電池是用螺母固定在機內的主板上的,一旦蓄電池出現問題,只需更換蓄電池即可;再有,對比真假兩臺UPS,有一個很明顯的差別,假冒產品內的零配件做工非常粗糙,而真品內的零配件做工就要精細的多了。
依據本人多年的使用經驗,筆者在此鄭重向各位推薦兩種品牌的UPS(絕對不是幫他們作廣告,實乃自己切身的感受):山特(SANTAK)和APC。首先,這兩種品牌的UPS都有適合家庭使用的型號,例如,山特的TG500/TG1000、APC的BK500等;其次,這些家用型號UPS的價格也比較適中,便宜的只要三百多塊錢就可以搞掂,一般有電腦的家庭都能夠承受的起;第三,山特和APC都是老牌的UPS生產商,在眾多的用戶中,口碑甚好。并且有著良好的售后服務和技術支持,一旦用戶在使用UPS的過程中出現問題,能夠很快地得到他們的幫助,從而使問題得以迅速解決。
買到了一臺自己滿意的UPS后,如果對UPS的使用和保養的方法不當,不但會給自己帶來不必要的麻煩,還會影響到UPS的使用壽命。不同型號的家用UPS的使用和保養方法基本上是相同的,只是在一些細節上會有少許的不同,當你買回一臺UPS,不要急于拆開就用,一定要仔細地看完說明書后,嚴格地按照說明書的要求來使用。
五. UPS的使用方法和注意事項
家用UPS的使用方法比較簡單。將UPS的插頭插入市電插座,需要注意的是,一定要確保市電插座的零、火線正確,即滿足"左零右火",同時保證地線接地情況良好,將需要不間斷供電的設備,例如電腦主機、顯示器等的電源線插頭插入UPS背部的插座,打開UPS的充電器,等UPS自檢通過后,再依次開啟顯示器、電腦主機等。
如遇市電中斷的情況,因為家用UPS的供電時間是有限的,要立刻保存當前的工作,并關閉電腦主機和顯示器以及其它外設,然后再關閉UPS,等市電供電恢復正常后再繼續使用。
在使用的過程中,還要注意的是,UPS內有大容量蓄電池,在沒有專業人員在場的情況下,請不要隨意打開UPS的外殼,以防觸電;也不要為了省事,將茶杯或飲料瓶等裝有液體的容器放在UPS上,防止液體濺入UPS內部,導致UPS短路,因為UPS內部如果短路,會導致電擊或著火;另外,接入UPS的負載容量不能過大,要根據UPS的最大輸出負載容量來計算可以接入的負載容量。
一般的計算公式為: UPS的最大輸出負載容量 ≥ UPS的外接負載容量 ÷ 0.8 即UPS的外接負載容量應為UPS的最大輸出負載容量的80% 以下,選擇80% 負載主要是考慮到負載啟動的沖擊電流以及用戶今后擴容的需要。
關于負載的問題,在此,再一次建議各位讀者,一是參看UPS的隨機說明書,二是在購買UPS的時候,將自己的使用要求告訴UPS銷售商,請他們給你提供參考和幫助。
六. UPS的維護和保養
良好的維護和保養,可以極大地延長UPS的使用壽命。蓄電池是UPS系統中的一個重要組成部分,它的優劣直接關系到整個UPS系統的可靠程度,然而蓄電池卻又是整個UPS系統中平均無故障時間(MTBF)最短的一種器件。所以說,對UPS的維護和保養,實際上主要就是對UPS內部的蓄電池的維護和保養。
蓄電池的種類一般可分為鉛酸電池、鉛酸免維護電池及鎳鎘電池等,它們各自的特點如下:
種類/概述/優缺點
鉛酸電池/一般型電池,也稱為汽車用電池/需加水維護,期望壽命1~3年,充放電時會產生氫氣,安置地點須設置排風管以免造成危險;電解液呈酸性,會腐蝕金屬;價格低廉
鉛酸免維護電池/新型電池/無需加水,期望壽命一般為5~7年,密封式充電不會產生任何有害氣體;擺設容易,不需考慮安置地點通風問題,免保養,免維護;放電率高,特性穩定,價格較高 鎳鎘電池/高級電池用于特殊場合及特殊設備上/需加水,期望壽命20~40年,水為介質,充放電不會產生有害氣體;失水率低,但需要固定時間加水及保養;放電特性最佳;可放置于任何惡劣環境;價格極高
現在的后備式UPS多數配置的是鉛酸免維護電池。影響電池使用壽命的因素有:UPS的使用環境、環境溫度、充放電電流、充 電電壓、放電深度,在這些方面需要注意的是:
1. UPS的使用環境
UPS應盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方,這樣可以減少有害灰塵對UPS內部線路的腐蝕;還要避免受到陽光、加熱器(如冬天用的取暖器)或其他輻射熱源的影響。UPS應正立放置, 不可傾斜角度。
2. 環境溫度
環境溫度對UPS電池的影響較大,環境溫度過高,會使電池過充電產生氣體,環境溫度過低,則會使電池充電不足,這都會響電池的使用壽命。環境溫度在25℃左右是比較理想的,這樣的環境溫度對電腦主機和顯示器也是非常適宜的。
3. 充放電電流
UPS電池充放電電流一般以C來表示,C的實際值與電池容量有關。舉例來講,如果是100AH的電池,則C=100A。充電電流過大或過小都會影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05~3C,UPS在正常使用中都能滿足此要求,但也要防止意外情況的發生,如電池短路。
4. 充電電壓
由于UPS電池屬于備用工作方式,市電正常情況下處于充電狀態,只有停電時才會放電。如果充電電壓過高就會使電池過充電,反之會使電池充電不足。
5. 放電深度
放電深度對UPS電池使用壽命的影響也非常大,電池放電深度越深,其循環使用次數就越少,因此在使用時應避免深度放電。雖然UPS都有電池低電位保護功能,一般單節電池放電至10.5V左右時,UPS就會自動關機。但是,如果UPS處于輕負載放電(即UPS在無市電輸入的情況下,接入的負載容量遠小于它的最大輸出負載容量而處于開啟狀態)或空負載放電(即UPS在無市電輸入的情況下,沒有接任何負載而處于開啟狀態)的情況下,也會造成電池的深度放電。
除上面要注意的幾點之外,UPS在使用一定時間后應進行定期檢查,如觀察其外觀是否異常、有沒有比較難聞的氣體的味道等,一旦發現異常,應立即停止使用,并送往UPS生產商指定的維修站進行修理,切莫擅自拆開或交給非專業人員維修,以免發生意外;如果長期不停電,UPS電池會一直處于充電狀態,這樣會使電池的活性變差,因此即使不停電,UPS也需要定期進行放電試驗以便電池保持活性。放電試驗一般可三個月進行一次,做法是UPS帶載--最好在50% 以上,然后斷開市電,使UPS處于電池放電狀態,放電持續時間視電池容量而言,一般為幾分鐘至十幾分鐘,放電后恢復市電供電,繼續對電池沖電。
電力問題是家用電腦的重大威脅。但是,只要我們采取了必要的保護措施,就能使我們的電腦免遭厄運。UPS,讓我省心!
一、UPS及其工作原理簡介
UPS是英文Uninterruptible Power Supply的縮寫,意為"不間斷供電電源",是一種含有儲能裝置(常見的是一塊密閉式蓄電池),以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源,主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。
你肯定要說,家里買這玩藝干嗎,單位的電腦才需要配UPS,又不是經常停電,家里的電腦用不上,沒必要在這上面浪費幾百塊錢(我問過很多家里有電腦的朋友,他們有的根本就不知道什么是UPS,或者UPS是干什么用的?)。其實,這是人們對UPS的誤解。
我不妨先給你算筆帳,一臺配置高檔一點的家用多媒體電腦的價格至少要六千多元人民幣,而一臺功能多、性能優良的家用小型UPS的市場零售價在人民幣六百元左右,只占了整臺電腦價格的十分之一左右,也就是說,十分之一的部分百分之百地保護了所有的電腦設備(主板、CPU、硬盤、顯示器中任何一樣的價格都遠遠超過了UPS的價格),你說值不值?
下面,讓我們先簡單地了解一下UPS的工作原理。
當我們沒有使用UPS的時候,PC機、打印機等終端設備是直接接入市電使用的,用了UPS,就將PC機、打印機等終端設備接到UPS上使用,而UPS再接入市電。當市電輸入正常時,UPS將市電穩壓后供應給終端設備(相對于UPS而言,我們將這些終端設備稱為負載)使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器,同時它還向自己的內置電池充電;當市電中斷(例如停電)時, UPS 立即將內置電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載的軟、硬件系統不受損壞。
二、市電對家用PC機及其終端設備的影響
那么,如果我們的PC機等終端設備不使用UPS,又會受到哪些影響呢?不少人都有一個常見的錯誤概念,認為我們使用的市電,除了偶爾發生的停電事故外,都是連續而且恒定的。其實不然。市電系統作為公共電網,上面連接了成千上萬各種各樣的負載,其中一些較大的感性、容性、充電器等負載不僅從電網中獲得電能,還反過來對電網本身造成影響,惡化電網或局部電網的供電品質,造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外,意外的自然和人為事故,如雷擊、輸變電系統斷路或短路、電源插頭錯誤拔插等,都會危害電力的正常供應,從而影響負載的正常工作。尤其需要特別指出的是,PC機、打印機、掃描儀等都屬于非常精密的電子設備,對它們的影響表現得尤為突出。
對于PC機來說,顯示器及主機工作都需要正常的電力供應。尤其是內存,對電源的要求更高,它是一種依賴電能的存儲設備,需要不斷的刷新動作來保持存儲內容,一旦斷電,所保存的內容立即消失。如果非正常斷電,導致內存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設備上,就會造成信息因完全丟失或變得不完整而失去價值,從而浪費大量的工作精力和時間;而象Linux這樣的操作系統(現在不少的電腦愛好者使用這種操作系統),如果不正常關機,內存中的系統信息沒有回寫到硬盤上,還可能造成系統崩潰,無法再次啟動;此外,電腦中的硬盤,雖然應用的是磁存儲介質,不會因斷電而損失信息,但突然的電力故障會使正在進行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞,或者系統文件在維護文件系統時,造成文件分配表錯誤,從而使硬盤產生壞道,嚴重的,甚至還會造成整個硬盤的報廢;另外,現在的操作系統大都能設置虛擬內存,由于突然的斷電,使系統來不及取消虛擬內存,從而造成硬盤中的"信息碎片",不僅浪費了硬盤存儲空間,還會導致機器運行緩慢;電腦電源是一種整流電源,過高的電壓可能會造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板,影響機器的正常工作,甚至燒毀主機線路。
1. 電涌(power surges):指輸出電壓有效值高于額定值110%,而且持續時間達一個或數個周期。電涌主要是由于在電網上連接的大型電氣設備關機時(例如常見的家用空調關機時),電網因突然卸載而產生的高壓(我們都會有這樣的切身體會:在晚上6:00至9:00左右的時間段,是用電的高峰期,市電電壓普遍偏低,家里的照明燈比較暗,過了用電高峰期,比如說在晚上10:00左右,你會發現家里的照明燈突然一閃,并且亮了很多,這就是我們在日常生活中最常見到的一種電涌現象)。
2. 高壓尖脈沖(high voltage spikes):指峰值達6000v,持續時間從萬分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態放電或大型電氣設備的開關操作而產生。
3. 暫態過電壓(switching transients):指峰值電壓高達 20000V,但持續時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖,只是在解決方法上會有區別。
4. 電壓下陷(power sags):指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態,并且持續時間達一個到數個周期。大型設備開機,大型電動機啟動,或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。
5. 電線噪聲(electrical line noise):系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發射、微波輻射、以及電氣風暴等,都會引起線噪聲干擾。
6. 頻率偏移(frequency variation):系指市電頻率的變化超過3Hz以上。這主要由應急發電機的不穩定運行,或由德什晃榷ǖ牡繚垂┑縊隆?br>
7. 持續低電壓(brownout):指市電電壓有效值低于額定值,并且持續較長時間。其產生原因包括:大型設備啟動和應用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載(我們國家的很多地區存在這個問題)。
8. 市電中斷(power fai1):即我們通常遇到的停電。其產生原因有:線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網故障。
通過上面的介紹,相信你已經認識到了問題的嚴重性,也許性急的你現在就想去買一臺UPS回來,別急,請接著往下看。 下面,我將詳細地向您介紹UPS的分類、選購以及使用方法和注意事項。
三. UPS的分類
首先,我們需要了解的是,從工作原理上分,UPS可分為后備式(OFF LINE )和在線式(ON LINE )兩種。
從原理上看,后備式UPS同在線式UPS的主要區別在于:后備式UPS在有市電時僅對市電進行穩壓,逆變器不工作,處于等待狀態,當市電異常時,后備式UPS會迅速切換到逆變狀態,將電池電能逆變成為交流電對負載繼續供電,因此后備式UPS在由市電轉逆工作時會有一段轉換時間,一般為4ms。
你不用擔心,這么短的轉換時間是不會造成你的PC機掉電的,為什么這么說呢?因為所有的計算機都有一種稱作電容的儲能設備,它就象一個可充電電池,當計算機電源中斷時,電容為計算機(包括硬盤驅動)提供電能。電容的容量非常有限,如果不給它充電的話,它維持計算機工作的時間不會超過50毫秒,幸運的是電源每8.5毫秒就給電容充一次電。根據專家用電源故障模擬儀反復測試的結果表明,連續65毫秒不給PC機供電,即使在硬盤讀寫時,它們仍能正常運行。
大家很自然地提出這樣的問題:為何不增大電容容量,使計算機在電源中斷能連續運行許多分鐘而不是50毫秒呢?答案是:能讓一臺臺式286電腦連續運行10分鐘的電容要包括大約一萬個電極,每一個有飲料罐那么大;而在線式UPS開機后逆變器始終處于工作狀態,因此在市電異常轉電池放電時沒有中斷時間,即"0"中斷。
在線式UPS幾乎可以解決所有的常見電力問題,在有市電時,功能為穩壓和防止電力波動干擾,因為其功能較完善,所以其成本也隨著性能的增強而上升,價格較后備式UPS貴很多。在線式UPS主要用于對電源要求非常嚴格的一些計算機設備、醫療器械等,,一般與多個外置蓄電池串接使用以延長供電時間,多為單位配置。
后備式UPS主要是用來給單臺PC機提供電源保護,具有體積小、價格低、操作簡單的特點,非常適合家庭使用,所以,當你為家用電腦購買UPS時,請選購后備式的。本文后面所述內容,除非特別申明,均以后備式UPS為對象進行說明,請讀者注意。
四. UPS的選購
選購UPS時,僅僅知道它們的分類是遠遠不夠的,你至少還需要清楚以下三點:
1、 性能參數
UPS作為保護性的電源設備,它的性能參數具有重要意義,應是我們選購時的考慮重點。有這么幾項主要的性能參數是必須注意的:
(1)最大輸出負載容量
最大輸出負載容量是其中的一項非常重要的指標,容量越大,表示可同時接入到UPS上使用的設備越多。需要提醒的是,且不可一味地追求大容量,容量越大,UPS的體積也越大,價格也更貴,要依據自己的實際情況進行選購。如果你只是對自己的PC機(一臺主機+一臺顯示器)提供電源保護,選購一臺300瓦的UPS就能夠滿足你的需要了;如果你要對PC機、打印機(從眾多UPS廠家提供的使用說明書來看,他們的建議是打印機不要接入UPS,因為相對PC機來講,打印機屬于大功率負載設備。但是,依據筆者的使用經驗,如果是家用A4幅面的噴墨或激光打印機,還是可以酌情接入UPS使用的)、掃描儀都提供電源保護,那你就有必要購買一臺最大輸出負載容量為600瓦的UPS了。
關于負載的問題,因為不同型號和品牌的UPS會有差異,在此建議各位,一是參看UPS的隨機說明書,二是在購買UPS的時候,將自己的使用要求告訴UPS銷售商,請他們給你提供幫助和參考意見。
(2)電池備用時間
電池備用時間的長短,決定了當市電斷電時,UPS能夠給PC機及其外設持續供電多長時間。對于不同品牌、最大輸出負載容量和實際負載容量相同的UPS來講,由于它們可能配置了不同的蓄電池,因而能夠給PC機及其外設持續供電的時間也是不一樣的。這一點很重要。假設你正在網上更新你的主頁,并且需要更新的主頁內容很重要,眼看還有五、六分鐘的時間就可以完成了,這個時候突然停電了,如果你配置的UPS在市電斷電后,能夠持續供電十分鐘,那停電對你就沒有什么影響了,但是,如果你的UPS只能維持五分鐘甚至更短的時間,后果會怎樣呢!
需要告訴大家的是,電池備用時間的長短,受到很多方面的影響。一臺UPS,它的最大輸出負載容量越大,實際接入的負載越少,所能持續供電的時間也就越長,同時,UPS使用的年限和使用環境,都會不同程度地影響到電池備用時間的長短。
一般來講,一臺正常使用著的、最大輸出負載容量為300W的UPS,在負載僅為一臺PC機(可以包括一塊外置或內置Modem)的時候,在市電斷電后,能夠持續供電八分鐘左右。
(3)輸入電壓
市電電壓輸入范圍寬,則表明對市電的利用能力強(減少電池放電)。
(4)輸出電壓和輸出頻率
輸出電壓和輸出頻率范圍小,則表明對市電調整能力強,輸出穩定。
2、 UPS的功能
有的型號的UPS不僅能夠給PC機提供電源保護,還能夠利用自身配置的RJ45(以太網線接口)或RJ11(普通電話線接口)端口,對網絡線纜或上網用的Modem提供突波保護,比如說,在雷雨季節,在利用電話線上網的時候,Modem存在遭受雷電襲擊的危險,通過將電話線接入UPS的RJ11端口后再接入Modem,就可以避免雷電的襲擊;利用UPS的隨機軟件,不但能夠對UPS的使用情況進行實時的監控管理,還可以實現在市電斷電的情況下自動保存文件后關機的功能,這個功能還是比較實用的,假設你的PC機在家里兼作自動應答的傳真機或錄音電話使用,如果停電的時候,家里正好沒人,利用UPS軟件的自動存盤關機功能,你就不用擔心會丟失接收到的信息了。
UPS的功能固然多,但你要想得到這些功能,是要付錢的,而且有可能是翻倍的。比如說山特MT500和TG500兩種型號的UPS,前者的功能多過后者,但是MT500的報價是650元,而TG500的報價只要290元(價格信息摘自2000年5月10日的太平洋電腦信息網:www.pconline.com.cn)。所以,要根據自己的實際需要來盤算一下,為這些功能多付錢是否值得。
3、 UPS的品牌和經銷商
現在市場上的UPS品牌眾多,良莠不齊,讓一般的消費者很難選擇。筆者強烈建議廣大消費者在購買UPS時,一定要選擇名牌的UPS。首先,名牌的UPS產品具有性能優良、安全可靠的特點,其次,名牌的UPS能夠提供良好的售后服務和完善的技術支持,通常,這些UPS都提供了一到三年的全國聯保服務,這意味著不管你是在哪里購買的UPS,一旦出現問題,你都可以選擇離你最近的維修站進行免費維修。
另外,在購買UPS的時候,一定要選擇正規的、信譽良好的經銷商,有條件的話,最好去專門的UPS代理商或經銷商處購買,這樣才能夠保證不會上當受騙。現在市面上有很多假冒偽劣的UPS,這些UPS多是假冒一些名牌UPS產品,從外觀上看,包裝和外形是一模一樣的,而且也能夠使用,比如說,在停電的時候,也能夠供電等,且售價同真品也是一樣的。一些不法經銷商正是利用這些,在明知它們是假冒產品的情況下,為了多賺取一些利潤,依然堂而皇之地擺在柜臺上銷售,致使消費者上當受騙,遭受損害。這里,我簡單介紹一下真假山特UPS的區別:
首先,假冒產品的報警聲音非常刺耳,且兩次報警聲音之間的間隔只有2秒,而真品的斷電報警聲音比較柔和,且兩次報警聲音之間的間隔有4秒鐘的時間;其次,假冒產品內的蓄電池是同機內的主板焊死在一塊的,一旦蓄電池出現問題,整臺UPS都要更換,而真品內的蓄電池是用螺母固定在機內的主板上的,一旦蓄電池出現問題,只需更換蓄電池即可;再有,對比真假兩臺UPS,有一個很明顯的差別,假冒產品內的零配件做工非常粗糙,而真品內的零配件做工就要精細的多了。
依據本人多年的使用經驗,筆者在此鄭重向各位推薦兩種品牌的UPS(絕對不是幫他們作廣告,實乃自己切身的感受):山特(SANTAK)和APC。首先,這兩種品牌的UPS都有適合家庭使用的型號,例如,山特的TG500/TG1000、APC的BK500等;其次,這些家用型號UPS的價格也比較適中,便宜的只要三百多塊錢就可以搞掂,一般有電腦的家庭都能夠承受的起;第三,山特和APC都是老牌的UPS生產商,在眾多的用戶中,口碑甚好。并且有著良好的售后服務和技術支持,一旦用戶在使用UPS的過程中出現問題,能夠很快地得到他們的幫助,從而使問題得以迅速解決。
買到了一臺自己滿意的UPS后,如果對UPS的使用和保養的方法不當,不但會給自己帶來不必要的麻煩,還會影響到UPS的使用壽命。不同型號的家用UPS的使用和保養方法基本上是相同的,只是在一些細節上會有少許的不同,當你買回一臺UPS,不要急于拆開就用,一定要仔細地看完說明書后,嚴格地按照說明書的要求來使用。
五. UPS的使用方法和注意事項
家用UPS的使用方法比較簡單。將UPS的插頭插入市電插座,需要注意的是,一定要確保市電插座的零、火線正確,即滿足"左零右火",同時保證地線接地情況良好,將需要不間斷供電的設備,例如電腦主機、顯示器等的電源線插頭插入UPS背部的插座,打開UPS的充電器,等UPS自檢通過后,再依次開啟顯示器、電腦主機等。
如遇市電中斷的情況,因為家用UPS的供電時間是有限的,要立刻保存當前的工作,并關閉電腦主機和顯示器以及其它外設,然后再關閉UPS,等市電供電恢復正常后再繼續使用。
在使用的過程中,還要注意的是,UPS內有大容量蓄電池,在沒有專業人員在場的情況下,請不要隨意打開UPS的外殼,以防觸電;也不要為了省事,將茶杯或飲料瓶等裝有液體的容器放在UPS上,防止液體濺入UPS內部,導致UPS短路,因為UPS內部如果短路,會導致電擊或著火;另外,接入UPS的負載容量不能過大,要根據UPS的最大輸出負載容量來計算可以接入的負載容量。
一般的計算公式為: UPS的最大輸出負載容量 ≥ UPS的外接負載容量 ÷ 0.8 即UPS的外接負載容量應為UPS的最大輸出負載容量的80% 以下,選擇80% 負載主要是考慮到負載啟動的沖擊電流以及用戶今后擴容的需要。
關于負載的問題,在此,再一次建議各位讀者,一是參看UPS的隨機說明書,二是在購買UPS的時候,將自己的使用要求告訴UPS銷售商,請他們給你提供參考和幫助。
六. UPS的維護和保養
良好的維護和保養,可以極大地延長UPS的使用壽命。蓄電池是UPS系統中的一個重要組成部分,它的優劣直接關系到整個UPS系統的可靠程度,然而蓄電池卻又是整個UPS系統中平均無故障時間(MTBF)最短的一種器件。所以說,對UPS的維護和保養,實際上主要就是對UPS內部的蓄電池的維護和保養。
蓄電池的種類一般可分為鉛酸電池、鉛酸免維護電池及鎳鎘電池等,它們各自的特點如下:
種類/概述/優缺點
鉛酸電池/一般型電池,也稱為汽車用電池/需加水維護,期望壽命1~3年,充放電時會產生氫氣,安置地點須設置排風管以免造成危險;電解液呈酸性,會腐蝕金屬;價格低廉
鉛酸免維護電池/新型電池/無需加水,期望壽命一般為5~7年,密封式充電不會產生任何有害氣體;擺設容易,不需考慮安置地點通風問題,免保養,免維護;放電率高,特性穩定,價格較高 鎳鎘電池/高級電池用于特殊場合及特殊設備上/需加水,期望壽命20~40年,水為介質,充放電不會產生有害氣體;失水率低,但需要固定時間加水及保養;放電特性最佳;可放置于任何惡劣環境;價格極高
現在的后備式UPS多數配置的是鉛酸免維護電池。影響電池使用壽命的因素有:UPS的使用環境、環境溫度、充放電電流、充 電電壓、放電深度,在這些方面需要注意的是:
1. UPS的使用環境
UPS應盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方,這樣可以減少有害灰塵對UPS內部線路的腐蝕;還要避免受到陽光、加熱器(如冬天用的取暖器)或其他輻射熱源的影響。UPS應正立放置, 不可傾斜角度。
2. 環境溫度
環境溫度對UPS電池的影響較大,環境溫度過高,會使電池過充電產生氣體,環境溫度過低,則會使電池充電不足,這都會響電池的使用壽命。環境溫度在25℃左右是比較理想的,這樣的環境溫度對電腦主機和顯示器也是非常適宜的。
3. 充放電電流
UPS電池充放電電流一般以C來表示,C的實際值與電池容量有關。舉例來講,如果是100AH的電池,則C=100A。充電電流過大或過小都會影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05~3C,UPS在正常使用中都能滿足此要求,但也要防止意外情況的發生,如電池短路。
4. 充電電壓
由于UPS電池屬于備用工作方式,市電正常情況下處于充電狀態,只有停電時才會放電。如果充電電壓過高就會使電池過充電,反之會使電池充電不足。
5. 放電深度
放電深度對UPS電池使用壽命的影響也非常大,電池放電深度越深,其循環使用次數就越少,因此在使用時應避免深度放電。雖然UPS都有電池低電位保護功能,一般單節電池放電至10.5V左右時,UPS就會自動關機。但是,如果UPS處于輕負載放電(即UPS在無市電輸入的情況下,接入的負載容量遠小于它的最大輸出負載容量而處于開啟狀態)或空負載放電(即UPS在無市電輸入的情況下,沒有接任何負載而處于開啟狀態)的情況下,也會造成電池的深度放電。
除上面要注意的幾點之外,UPS在使用一定時間后應進行定期檢查,如觀察其外觀是否異常、有沒有比較難聞的氣體的味道等,一旦發現異常,應立即停止使用,并送往UPS生產商指定的維修站進行修理,切莫擅自拆開或交給非專業人員維修,以免發生意外;如果長期不停電,UPS電池會一直處于充電狀態,這樣會使電池的活性變差,因此即使不停電,UPS也需要定期進行放電試驗以便電池保持活性。放電試驗一般可三個月進行一次,做法是UPS帶載--最好在50% 以上,然后斷開市電,使UPS處于電池放電狀態,放電持續時間視電池容量而言,一般為幾分鐘至十幾分鐘,放電后恢復市電供電,繼續對電池沖電。
電力問題是家用電腦的重大威脅。但是,只要我們采取了必要的保護措施,就能使我們的電腦免遭厄運。UPS,讓我省心!
聲明:本信息內容的真實性未經電源在線網證實,僅供參考。