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UPS不间断电源按照工作原理可以分为在线式,后备式和在线互动式三类。
1. 后备式UPS:在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电**出其工作范围或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:结构简单,体积小,成本低,但输入电压范围窄,输出电压稳定精度差,有切换时间,且输出波形一般为方波
2. 在线互动式UPS:在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出,当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有较宽的输入电压范围,噪音低,体积小等特点,但同样存在切换时间
3. 在线式UPS在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,**无间断输出。其特点是,有较宽的输入电压范围,无切换时间且输出电压稳定精度高,特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高。目前,功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS 。
一、先确定功率段
首先要确认我们希望UPS带载的设备的功率,然后就可以确认好UPS的功率。一般来说,我们建议负载功率占到UPS功率的30%~80%。如果负载太大的话,同时启动时可能会造成UPS电源过载,负载太小时,不但造成了浪费,对电池的性能来说也不好。
二、UPS工作方式
目前市场上多见的工作方式有后备式、在线互动式、在线双变换(线纯在线)这三种,具体如下:
(1)后备式的UPS,不带稳压,市电与电池转换时有转换时间,一般用于个人电脑保护,或对UPS电源性能要求不高的情况下使用,此类型的UPS功率段一般较小;
(2)在线互动式,不带稳压,市电与电池转换时有转换时间,但有调压功能,一般用于配线间或微型机房,保护服务器及网络设备等,此类型的UPS功率段一般在5KVA以下。
(3)在线双变换UPS,市电与电池转换时无转换时间,无切换时间一般也是用于保护服务器或网络设备以及机房里的其他设备,此类型的UPS功率段从小到大都有,跨度比较大1KVA~1000KVA,目前市场上较为多见。
以上几种UPS电源的性能从高到低依次为:在线双变换、在线互动式、后备式。一般与性能成正比。那是不是我们一定要选择贵的UPS呢?答案是否定的。正如我们的标题,我们要选择适合自己的UPS。如果是给个人电脑用,那么您选择后备式的UPS就可以,如果是给服务器用,则应该在在线互动式与在线双变换中来选择,选择应该按以下条件来进行:
UPS的市电一逆变切换时间特性(离线式UPS)
转换时间的定义是:从UPS电源内的转换控制电路发出信号,到逆变输出真正接到UPS电源负载的输入端的时间,称作转换时间,记作Ts,小型离线式(又称后备式)UPS电源一般采用快速继电器作切换元件,触点动作时间为2~4ms,为缩短转换时间Ts,在较一些的UPS电源中采用双向可控硅,或双向可硅与继电器触点并联的静态式开关( static switch)作切换元件,当然采用在线式UPS更是一种行之有效的方法。
恢复时间的定义是:从UPS电源切换到逆变供电开始,到UPS的逆变输出达到额定输出电压的90%所需要的时间,记作T,恢复时间存在的原因是:
1)负载的阻容特性,蓄电池、变压器、逆变元件的内阻等
2)逆变输出与市电相位不同步。
3)缓恢复电路。
为缩短T,应选用容量大、质量好、能瞬时放出大电流的蓄电池,减小滤波元件参数,选用能较好通过方波电压(对方波输出UPS而言)、内阻小的变压器,逆变元件选用开关速度快、饱和压降低的元件,对于*2点,在一些容量较大的UPS电源,采用了市电同步电路,对于*3)点,是UPS设计人员有意设计的电路,其作用是控制UPS逆变输出电压按示定的规律上升,防止过大的冲击电流烧坏UPS的逆变元件。