UPS 即 Uninterruptible Power System,中文名稱一般為不間斷電源,是在供電異常 (如停電、欠壓、干擾或浪涌電流)的情況下不間斷的為電器負(fù)載設(shè)備提供后備交流電源,維持電器正常運(yùn)作的設(shè)備。通常情況下,我們見到的不間斷電源主要被用于維持計(jì)算機(jī)(尤其是服務(wù)器)、機(jī)械機(jī)床、SMT產(chǎn)線、半導(dǎo)體設(shè)備、交換機(jī)等關(guān)鍵性設(shè)備或精密儀器的不間斷運(yùn)行,防止計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)丟失,電話通信網(wǎng)絡(luò)中斷或儀器失去控制。目前市場(chǎng)上 UPS 種類繁多,通常可按電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、容量大小、輸入輸出方式、輸出波形、后備供電時(shí)間等來(lái)分類。
后備式UPS
后備式又稱為離線式不斷電系統(tǒng) (Off-LineUPS) ,它只是[備援]性質(zhì)的UPS,電力接入直接供電給用電設(shè)備也為電池充電 (NormalMode) ,一旦供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電了,電網(wǎng)供電的回路會(huì)自動(dòng)切斷,電池的直流電會(huì)被轉(zhuǎn)換成交流電接手供電的任務(wù) (BatteryMode),直到供電恢復(fù)正常。所以 UPS 只有在電網(wǎng)供電停電了才會(huì)介入供電,不過(guò)從直流電轉(zhuǎn)換的交流電是方波,只限于供電給電阻性負(fù)載,如電腦之類。而如果逆變器為正弦波逆變器,則可供電給電感性負(fù)載設(shè)備,例如帶有電機(jī)的電風(fēng)扇之類。當(dāng)然了,我們主要還是在使用正弦波逆變器的電子設(shè)備上,倒也不必特別在意。
優(yōu)點(diǎn):
●高效率(充電器不常工作)
●用戶友好的操作方式
●可接受的價(jià)格
不足:
●在電力不足時(shí)使用電池,有市電時(shí)無(wú)保護(hù)功能,無(wú)法防止電源異常
●負(fù)載持續(xù)承受來(lái)自電源線的尖峰,瞬變和任何其他相差,從而導(dǎo)致丟失或損壞敏感設(shè)備和數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)
●當(dāng)主電源故障時(shí),從主電源到逆變器的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),供電要求精密的設(shè)備不適用
雙變換式UPS:
在冗余 UPS 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,雙變換在線式 UPS 應(yīng)是首選機(jī)型。雙變換在線式 UPS 在正常工作時(shí),它應(yīng)在 100% 的時(shí)間內(nèi),向用戶的負(fù)載提供 100% 的經(jīng)逆變器變換后的高質(zhì)量電源。而非雙變換在線式 UPS (后備式 UPS、在線互動(dòng)式 UPS ) 在當(dāng)市電供電正常時(shí),它們向用戶的負(fù)載所提供的是僅對(duì)市電電源的輸入電壓進(jìn)行不同程度穩(wěn)壓精度調(diào)整的電源。在這種電源中,難于消除來(lái)自市電電網(wǎng)各種高能瞬態(tài)浪涌、頻率突變、電壓失真度及各種電磁干擾所可能帶來(lái)的種種不利影響。在這種供電體制下,常見的故障現(xiàn)象有:計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器莫明其妙地死機(jī);網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸率急劇下降(調(diào)制解調(diào)器及服務(wù)器的上機(jī)掉網(wǎng)率提高;網(wǎng)關(guān)、路由器產(chǎn)生發(fā)性的自動(dòng)關(guān)機(jī)或自檢誤啟動(dòng)等。 如果兩臺(tái)同容量的 UPS 并聯(lián),其中任何一臺(tái)都具有承擔(dān) 100% 負(fù)載的能力,那么兩臺(tái)并聯(lián)后就有了 200%的供電能力,所以其中任何一臺(tái)因故障而停機(jī)后,另一臺(tái)仍可以繼續(xù)供電,使負(fù)載設(shè)備的工作得以不間斷地連續(xù)運(yùn)行,達(dá)到了使 MTTR 縮短為零的目的。
負(fù)載設(shè)備采用多電源入口,也可達(dá)到上述目的。多電源入口意味著需要多個(gè)電源供電,任何一個(gè)入口的電源都具有 100% 的帶負(fù)載能力,所以其中任何一個(gè)電源因故障而停機(jī)后,另外的電源仍可以繼續(xù)供電,使負(fù)載設(shè)備的工作得以不間斷地連續(xù)運(yùn)行。
熱備份連接原理圖
單臺(tái)UPS可靠性模型圖
UPS 容量的計(jì)算 :
在計(jì)算 UPS 容量時(shí),將共用 1臺(tái) UPS 的所有用電設(shè)備的額定功率相加,就可得到總負(fù)載功率 P 的大小。另外,應(yīng)為 UPS 確定一個(gè)最佳運(yùn)行的負(fù)載裕量,其百分值稱為裕度。一般裕度 m 的值取 20% 左右為宜??紤]到通信行業(yè)的特點(diǎn),功率因數(shù) PF 取為 0.9~0.95。這樣,就可以根據(jù)負(fù)載大小確定 UPS 的容量 S,其計(jì)算式為S=P/[PF (1-m) ]式中: S-UPS 容量 (kVA)P-負(fù)載有功功率(kw) PF-負(fù)載功率因數(shù):m-裕度。
如以 PF 為 0.9~0.95,m 為 0.2 考慮時(shí),則S= (1.3~ 1.4) P。可見,在確定UPS 容量時(shí),應(yīng)按所有負(fù)載總和的 1.3~ 1.4 倍來(lái)選取
為方便選取用,下面對(duì)后備式、雙變換式和線互動(dòng)式三種四類 UPS 的構(gòu)成與特性。
這些超值 UPS 便宜有好貨
APC BK650m2-CH
APC 是 UPS 不間斷電源領(lǐng)域絕對(duì)的巨頭品牌,它旗下有一款入門級(jí)的家用 UPS產(chǎn)品 APCBK650m2-CH,售價(jià)只有 500 元左右,性價(jià)比頗高,它的總功率達(dá)到390W/650VA,在滿負(fù)載的情況下可以應(yīng)對(duì) 1.6 分鐘,240W (典型臺(tái)式機(jī)功耗)負(fù)載下可以支持 7.5 分鐘的運(yùn)行時(shí)間。同時(shí)它支持電腦及 NAS 連接識(shí)別在電腦端有專用管理軟件,應(yīng)對(duì)日常突發(fā)情況完全夠用。
山特 SANTAK TG-BOX 850
山特 SANTAK 是伊頓旗下的一員,家用級(jí)別產(chǎn)品市場(chǎng)占有率頗高,這款高達(dá)510W/850VA的 UPS 不間斷電源即便是針對(duì)游戲用高性能電腦亦可,在負(fù)載200W 時(shí)它可以支持 10.5 分鐘的工作時(shí)間。另外重要的是,它針對(duì) NAS 設(shè)備有特殊優(yōu)化,可以聯(lián)動(dòng) NAS 設(shè)備,實(shí)現(xiàn)隨系統(tǒng)關(guān)機(jī)功能,非常方便。
谷登 ZDS系列
谷登”取自“五谷豐登”的寓意,象征著金色地豐收,其公司深耕電源類產(chǎn)品20多年,這款ZDS工頻三進(jìn)三出系列UPS不間斷電源采用雙DSP控制及IGBT技術(shù),使該系列產(chǎn)品輸出為頻率跟蹤、鎖相、穩(wěn)壓、濾噪能力更強(qiáng)該系列設(shè)備適用于各種惡劣條件!對(duì)用戶設(shè)備保護(hù)更全面。 同時(shí)產(chǎn)品提供多元化的通訊方案及友好的人機(jī)界面,方便用戶對(duì)機(jī)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及監(jiān)控。