UPS電源

目錄
·什么是UPS電源
·UPS電源工作原理
·如何選購UPS電源





什么是UPS電源
UPS電源的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使您不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。它在計算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，主要起到兩個作用：一是應(yīng)急使用，防止突然斷電而影響正常工作，給計算機(jī)造成損害；二是消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質(zhì)量，為計算機(jī)系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電源。
UPS分在線式和后備式等，按設(shè)計電路工作頻率分為工頻機(jī)和高頻機(jī)。目前，主流的UPS廠商有山特【santak】、柏克(Baykee)、艾默生、APC、DELTA(臺達(dá))、科士達(dá)等，提供各種級別的UPS滿足不同用戶群的需要。

UPS電源工作原理
●整機(jī)的工作原理：
該UPS是一個多重保護(hù)的交流供電設(shè)備。當(dāng)主電正常時，首先將主電整流變換成純凈的直流電，濾除主電中的干擾，然后給蓄電池充電，同時輸出主電；當(dāng)主電異常時，則將蓄電池儲存的直流逆變交流輸出，保證用戶負(fù)載的高質(zhì)量的電源供電；手動維修旁路保證在不斷電的情況下對UPS進(jìn)行維護(hù)或檢修。
●微處理器控制中心：
微處理器（MCU）將輸入、輸出、電池、環(huán)境等數(shù)據(jù)經(jīng)高速運算，然后控制整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)的運行和保護(hù)并響應(yīng)外部的操作指令。
●整流和充電單元：
主電輸入檢測電路將主電輸入電壓頻率和相位信息送到MCU進(jìn)行運算，主電的電壓、頻率、相位在正常范圍內(nèi)時，MCU送出整流控制信號，整流電壓從0V緩慢的上升到額定電壓，減小對輸入的浪涌電流沖擊。由于電池組和直流總線并聯(lián)運行，整流器同時對電池進(jìn)行充電：當(dāng)電池電壓低于浮充電壓時，整流器工作在恒流模式，此時MCU將電池的充電電流反饋和用戶設(shè)置的電池容量信息進(jìn)行計算控制；當(dāng)電池充至浮充電壓時，轉(zhuǎn)為恒壓充電模式。同時MCU還根據(jù)電池的溫度信息對電池進(jìn)行溫度補償充電，還根據(jù)電池的使用情況對電池進(jìn)行定時維護(hù)管理（當(dāng)電池長時間沒有充放電時，MCU自動轉(zhuǎn)為均充模式來激活電池的活性），以延長電池的使用壽命和減少用戶的管理負(fù)擔(dān)。
●IGBT逆變單元：
在直流總線正常時，MCU發(fā)出逆變控制信號，逆變電路通過SPWM驅(qū)動信號驅(qū)動IGBT逆變橋，經(jīng)變壓器隔離變壓、濾波后，輸出純凈的正弦交流電。逆變器通過調(diào)整驅(qū)動信號的脈沖寬度使輸出電壓從0V緩慢的上升到額定電壓，通過輸出反饋控制使輸出穩(wěn)定；同時檢測輸出電壓、電流對逆變器進(jìn)行保護(hù)。
●自動和手動旁路單元：
旁路電路即是將輸入通過開關(guān)電路直接轉(zhuǎn)換到輸出供電。當(dāng)逆變器關(guān)閉或故障時，MCU高速控制靜態(tài)開關(guān)自動切換到旁路供電，而不間斷負(fù)載的供電。旁路電源可以和主電為同一組電源，也可以是不同的交流電。
●顯示通訊單元：
顯示單元是將整機(jī)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)通過LED和LCD顯示出來，同時還通過RS232、RS485、干接點信號、SNMP卡等，配合后臺軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

如何選購UPS電源
選購UPS電源有如下要點：
一、選擇UPS的選型
　　UPS的功率大小由幾個因素決定，
1、負(fù)載功率的大小，一般情況下UPS的功率是負(fù)載功率除以0.8的大小，但為了保障UPS最佳工作狀態(tài)，一般是除以0.6；
　　2、負(fù)載類型，如果是一般的電腦選用后備式的UPS電源就足夠，數(shù)據(jù)重要或一些高端的UPS應(yīng)用就得用在線式的，如果是感性負(fù)載（如：打印機(jī)、復(fù)印機(jī)）那么要選擇工頻UPS電源。
二、電池容量的選擇
　　容量的計算標(biāo)準(zhǔn)工式如下：
　　計算蓄電池的最大放電電流值：
　　I最大=Pcosф/（η*E臨界*N）
　　注：P → UPS電源的標(biāo)稱輸出功率
　　cosф → UPS電源的輸出功率因數(shù)（UPS一般為0.8）
　　η → UPS逆變器的效率，一般為0.88~0.94（實際計算中可以取0.9）
　　E臨界 → 蓄電池組的臨界放電電壓（12V電池約為10.5V，2V電池約為1.7V）
　　N →每組電池的數(shù)量根據(jù)所選的蓄電池組的后備時間，查出所需的電池組的放電速率值C，然后根據(jù)：
　　電池組的標(biāo)稱容量= I最大/C時間與放電速率C
　　30分鐘 60分鐘 90分鐘 120分鐘 180分鐘
0.92C 0.61C 0.5C 0.42C 0.29C
三、例子
　　例如柏克MTT UPS 300KVA延時30分鐘電池
　　最大放電電流846A=標(biāo)稱功率300000VA×0.8÷（0.9效率*30節(jié)*10.5V每節(jié)電池放電電壓）
　　電池組的標(biāo)稱容量= 846÷0.92C=919AH
　　電池組的總?cè)萘?919AH×30節(jié)×12V=330840AH需要用電池150AH30節(jié)6組電池柜6個尺寸800*900*2000300KVA UPS尺寸為1800*1250*1800

• 通信詞典解釋