什麼是UPS?

UPS － Uninterrupted Power System

利用電池化學能作為後備能量，在市電斷電等電網故障時，不間斷地為用戶設備提供（交流）電能的一種能量轉換裝置。

UPS的發展史

初期的不間斷電源裝置是旋轉型的,它是采用柴油發電機(以下簡稱“油機”)一電動機一發電機組來實現電能的。變換在正常情況下，市電供給電動機，電動機去帶動發電機，把發電機發出的電供給負載。電源系統中的飛輪慣性很大，它是一個貯能裝置，當市電發生斷電時，電動機就停止運行，這時靠飛輪的慣性使發電機繼續發電，同時立即起動油機供電，從而使負載不斷電。這種不間斷電源裝置運行穩定可靠、維護簡單，方便但笨重，效率低噪聲大，操作控制也不靈活 。 •由于電力半導體器件的發展，特别是可控矽制造工藝的不斷改進，質量不斷提高，價格逐步降低，便開展對靜止型不間斷電源裝置的研制。于是在60年代初，出現了用可控矽制成的靜止型不間斷電源裝置，它以可控矽組成電能變換電路

電源中斷--給用戶造成各種經濟損失

1，數據丢失，通信中斷，商機延誤.直接損失以每分鐘5000-100000元

2，設備停運，儀表失靈，手術中斷間接經濟損失無法估量

電源污染--嚴重影響網絡安全和運行效率

瞬态尖峰、電源浪湧、高壓脈沖、造成服務器、路由器、磁盤陣列等設備硬件損壞

諧波污染、線間噪聲、頻率漂移 造成網絡傳輸誤碼率大增，數據傳輸速度低下

UPS的四大功能

1、 不停電功能 解決電網停電問題

2、 交流穩壓功能 解決網壓劇烈波動問題

3、 淨化功能 解決電網與電源污染問題

4、 管理功能 解決交流動力維護問題

UPS的功能及地位演化

哪些行業需要UPS ？

銀行系統、證券系統、保險系統、财政系統、稅務系統、公安系統、郵政系統、教育系統、鐵路系統、電力系統

UPS分類和工作原理

按工作原理不同，UPS分為：

離線式（後備式UPS、互動式UPS）

在線式UPS

按供電體系不同，UPS分為：

單進單出UPS

三進單出UPS

三進三出UPS

按輸出功率不同，UPS分為：

微型 <6kVA

小型 6-20kVA

中型 20-100KVA

大型 >100kVA

按電池位置不同，UPS分為：

電池内置式UPS（标準機型）

電池外置式UPS（長延時機型）

按多機運行方式不同，UPS分為：

串聯熱備份UPS（用于中小功率機器）

交替串聯熱備份UPS（中小UPS)

直接并聯UPS (用于中大功率）

按變壓器特點不同，UPS分為：

高頻UPS（高頻機）

工頻UPS（工頻機）

按輸出波形不同，UPS分為：

方波輸出UPS

階梯波（準正弦波）UPS

正弦波輸出UPS

UPS的基本原理

後備式UPS運行原理

有市電時，市電通過開關後直接供給負載，逆變器不工作；另外，市電通過充電器給電池充電。

停電後，啟動逆變器，把電池儲存的能量通過逆變器和開關供給負載。

其特點是結構簡單、體積小、成本低，但輸入電壓範圍窄、輸出電壓穩定精度差、有切換時間，且輸出波形一般為方波

動式UPS運行原理

在線互動UPS與後備式比，主要區别在于：逆變器與充電器合二為一；輸出通過變壓器的抽頭跳變，實現分段穩壓

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内部穩壓線路穩壓後輸出。當市電異常或停電時，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是：有較寬的輸入電壓範圍、噪音低、體積小等特點。但同樣存在切換時間 。

在線式UPS運行原理

不管電網電壓是否正常，負載所用的交流電壓都要經過逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀态

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态，保證無間斷輸出。其特點：是有極寬的輸入電壓範圍，無切換時間，且輸出電壓穩定，精度高，特别适合對電源要求較高的場合，但是成本較高

Delta變換UPS運行原理

Delta變換器和補償變壓器實現穩壓功能，主變換器是雙向變換器。不能穩定頻率。

四種UPS的比較

來源：網絡

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