UPS電源的工作原理詳解

UPS電源的工作原理詳解UPS電源也稱不間斷電源，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。顧名思義UPS電源，它就是一臺這樣的機(jī)器，它在市電停止供應(yīng)的時候，能保持一段供電時間，使人們有時間存盤，再從容地關(guān)閉機(jī)器。UPS電源按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。 UPS電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、廣播電視、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等領(lǐng)域。UPS電源工作原理在線式在線式UPS(On-LineUPS)的運(yùn)作模式為市電和用電設(shè)備是隔離的，市電不會直接供電給用電設(shè)備”，而是到了UPS就被轉(zhuǎn)換成直流電，再兵分兩路，一路為電池充電，另一路則轉(zhuǎn)回交流電，供電給用電設(shè)備， 市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電時， 電池從充電轉(zhuǎn)為供電，直到市電恢復(fù)正常才轉(zhuǎn)回充電， “UPS在用電的整個過程是全程介入的”。其優(yōu)點(diǎn)是輸出的波型和市電一樣是正弦波，而且純凈無雜訊，不受市電不穩(wěn)定的影響，可供電給’電感型負(fù)載”,例如電風(fēng)扇，只要在UPS輸出功率足夠的前題下，可以供電給任何使用市電的設(shè)備。UPS電源一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡偻?/p>

過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計(jì)算機(jī)。在線式 UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾 ；在停電時則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由于逆變器一直在工作， 因此不存在切換時間問題， 適用于對電源有嚴(yán)格要求的場合。在線式UPS電源不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)長，一般為幾個小時，也有大到十幾個小時的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作， 顯然，由于其功能的特殊，價格也明顯要貴一大截。這種在線式 UPS比較適用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)，因?yàn)檫@些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。后備式后備式又稱為非在線式不間斷電源 (Of-LineUPS)，它只是備援”性質(zhì)的UPS，市電直接供電給用電設(shè)備也為電池充電 (NormalMode)，一旦市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電了，市電的回路會自動切斷，電池的直流電會被轉(zhuǎn)換成交流電接手供電的任務(wù) (BatteryMode)，直到市電恢復(fù)正常， “UPS只有在市電停電了才會介入供電 ”，不過從直流電轉(zhuǎn)換的交流電是方波，只限于供電給電容型負(fù)載，如電腦和監(jiān)視器。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)，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出，因此后備式 UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS電源的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行效率高、噪音低、價格相對便宜，主要適用于市電波動不大，對供電質(zhì)量要求不高的場合，比較適合家庭使用。然而這種 UPS存在一個切換時間問題，因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場所。不過實(shí)際上這個切換時間很短， 一般介于2至10毫秒，而計(jì)算機(jī)本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時應(yīng)可維持 10毫秒左右，所以個人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般不會因?yàn)檫@個切換時間而出現(xiàn)問題。后備式 UPS—般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時間備份數(shù)據(jù)， 并盡快結(jié)束手頭工作，其價格也較低。對不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用，比如個人家庭用戶，就可配小功率的后備式 UPS。

Under-vottage,orpowerlossUnder-vottage,orpowerloss線上交錯式線上交錯式又稱為線上互動式或在線互動式 (Line-InteractiveUPS) ，基本運(yùn)作方式和離線式一樣，不同之處在于線上交錯式雖不像在線式全程介入供電， 但隨時都在監(jiān)視市電的供電狀況，本身具備升壓和減壓補(bǔ)償電路， 在市電的供電狀況不理想時， 即時校正，減少不必要的“BatteryMode”切換，延長電池壽命。這是一種智能化的UPS電源，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(即整流工作狀態(tài))，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電源的保護(hù)功能較強(qiáng)， 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(diǎn)是具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行 UPS的遠(yuǎn)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(jì)算機(jī)之間可以通過數(shù)據(jù)接口 (如RS-232串口)進(jìn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)，但其穩(wěn)頻特性能不是十分理想，不適合做常延時的UPS電源。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的 UPS不再只是單純的電源設(shè)備，而逐步成為整個網(wǎng)絡(luò)中電源的管理中心， UPS由最初單純不間斷供電已發(fā)展到今天的智能化、多功能。新型的UPS本身融合了多種新技術(shù)， UPS不僅是提供不間斷電源的工具，而且當(dāng)作為負(fù)載的設(shè)備在無人值守時，當(dāng)市電故障后， UPS可以按照事先的約定順序關(guān)機(jī)，甚至還可以自動發(fā)傳呼或E-mail給管理者?，F(xiàn)代的UPS與服務(wù)器上的軟件協(xié)同工作，還能實(shí)現(xiàn)事件記錄、故障告警、 UPS參數(shù)自動測試分析、調(diào)節(jié)等多項(xiàng)功能，提供了完全的電源管理解決方案。現(xiàn)在有些UPS甚至可以對環(huán)境溫度、濕度和煙霧等進(jìn)行監(jiān)視。UPS的智能化還表現(xiàn)在加強(qiáng)UPS的節(jié)能功能即所謂綠色UPS”上。綠色UP