不間斷電源UPS工作原理及注意事項

    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,自動控制逆變器與免維護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算機設(shè)備，保持對計算機設(shè)備供電的連續(xù)性。所需要的備用時間可以根據(jù)用戶的需求來配置安時/AH的電池來滿足。當市電停電時，電源在無斷點的狀況下對負載繼續(xù)供電.可保證計算機系統(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)備在停電時還能正常無誤的運行。 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)用的各個環(huán)節(jié)。郵政、電信、移動、金融證券、醫(yī)院、電力、軍隊、石化、工礦企業(yè)及各大院校等多個領(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、在線式與在線互動式三大類。

    1. 后備式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電超出其工作范圍或停電時，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點是：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，有切換時間，且輸出波形一般為方波。平時處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時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. 在線互動式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電偏低或偏高時，通過UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當市電異�；蛲ｋ姇r，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點是：有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小等特點，但同樣存在切換時間，但和一般后備UPS相比，這種機型保護功能較強，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，首先將市電轉(zhuǎn)化為直流電給UPS電池充電，同時逆變器將此直流電逆變?yōu)榻涣麟姙樨撦d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，所以當停電時，UPS能馬上將其存儲的電能通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電對負載進行供電，從而達到了輸出電壓零中斷的切換目標。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，由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負載提供交流電，在市電異常時，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。其特點是，有極寬的輸入電壓范圍，無切換時間且輸出電壓穩(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。在線互動式UPS：這是一種智能化的UPS，所謂在線互動式UPS，是指在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電；在市電異常時逆變器立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài)，將電池組電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出，因此在線互動式UPS也有轉(zhuǎn)換時間。同后備式UPS相比，在線互動式UPS的保護功能較強，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優(yōu)點是具有較強的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進行UPS的遠程控制和智能化管理�？勺詣觽蓽y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。而且它與計算機之間可以通過數(shù)據(jù)接口如RS-232串口進行數(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，并可提高計算機系統(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。

    注意事項：

    用戶在維護UPS時，應(yīng)隨時記�。撼�非UPS已完全切斷了同市電電源、交流旁路電源和蓄電池組之間的輸入通道，以及切斷同用戶其它系統(tǒng)總線相連的輸出通道，并且放掉了機器內(nèi)的各種高壓濾波電容內(nèi)儲藏電能。否則，在UPS中總是存在有致命的高壓電源。用戶在對UPS內(nèi)部執(zhí)行任何檢修操作前，請務(wù)必仔細閱讀你所選購的用戶手冊中所描述的各項安全操作事項。<