UPS电源的现状、发展及选配

王　锋（中石化中原石油工程设计有限公司，河南　濮阳　457001）

UPS电源的现状、发展及选配

王锋
（中石化中原石油工程设计有限公司，河南濮阳457001）

摘要：本文主要对UPS电源的技术、管理体系、以及功能等方面进行了介绍。分析了UPS应用的现状以及发展趋势，在用户选配方面进行了论述。目的是在帮助广大用户认识和使用UPS电源。电力工业已有一个多世纪的发展历史，目前现代工业最重要的能源基础之一就是电力。工业文明不断发展，现代工业对电力能源质量也是越来越高。UPS的产生也是为了保障工业工程中能够连续性的工作，电力中断和电力质量差的问题也就此解决。UPS在经过几十年的发展以后，其技术和管理体系均得到完善，应用范围不断扩大。

关键词：微处理器；高频变压；智能化

一、UPS电源的现状

1为了减小开关损耗，提高频率，与传统的谐振式ZUS、ZCS软件开关不同的广义软件开关技术已得到广泛采用。这种无损缓冲电路的软开关不仅能把开关过程软化，而且电路简单，无需谐振网络，成本低。为了降低输入电流失真度和降低电源对市电电源的污染，采用了串并联补偿技术，在输入端加装了高效输入的滤波器、有源功率因素矫正器。

2输出变压器的尺寸减小，实现了UPS电源小型化，电磁干扰相对减小。与此同时还可以防止高频变压器饱和。

3UPS电源还采用了冗余技术和热插拨技术。

4UPS控制技术广泛采用了数字处理器DSP，使控制电路实现全微处理器化。数字控制器的特点主要有精度高、抗干扰能力强的特点。所以更容易实现遥控遥测，对UPS的检测、故障诊断更容易完成。数字控制技术实现了多台UPS的并联和热插拨和蓄电池的监控和管理的智能化。

二、UPS电源的发展

1UPS控制技术已实现了数字化，数字化控制精度高、抗干扰能力强、故障易于检测、易于实现遥控遥测，易于实现多台UPS的并联和热插拔以及对蓄电池的监控和管理。

2UPS电源越来越可靠化，具有足够的输出能力和可靠性是使用者对UPS电源的基本要求。如果不能满足这一要求就会影响到负载的运行，造成故障。所以目前UPS电源的可靠性不断提高，努力实现可用性A为0.9999999。

3UPS向着智能化的方向发展，主要表现在微处理器上。在过去只有大中型UPS上采用微处理器，目前微处理器的应用范围向小型和微型的UPS方面发展。在控制、检测、通信方面实现智能化。计算机管理的形式越来越普遍，目前计算机对一些预测到的问题，可以通过自动关闭宿主计算机操作系统或关闭电源的方式进行自动调整和解决。可以将相关信号通过网络传送给操作员。

4UPS电源的高频化，至今UPS功率开关的级别由低到高，经历了可控硅、大功率晶体管、场效应管、绝缘栅双极晶体管几个阶段。大功率晶体管或场效应管比可控硅的管大得多和快的多，所以功率变换电路的工作频率达到50kHz。新工艺器件的应用以及柔性切换技术的采用，也是为了解决切换损耗带来的高频限制的问题。大容量UPS的推出满足了现有客户需求，使变换电路频率提高、滤波的电感减少、电容和噪音减少。

5UPS电源绿色化，由于用电设备或者电源装置产生的谐波电流对电网的污染严重，人们对绿色无污染的电源装置的呼声越来越高。为了消除本身产生的谐波电流补偿输出功率，UPS不仅加入了高效输入滤波器，在电网输入端采用了功率因数校正技术，大大降低了对电网的污染。

6UPS电源的国际化，UPS企业不断创出国际品牌，实现跨国经营，在跨国经营中实现本土化，提高性价比，保证服务质量，适应市场需求。把产品性能作为赢得市场占有率的关键。

三、UPS电源的选配

在UPS电源选配中，使用者要全面了解UPS的各项指标。UPS作为一种恒压装置，含有蓄能装置和控制电路，逆变器是其主要组成部分。可以为用电设备提供不间断的电源环境，在选配时，用户要充分了解UPS的技术参数、电气性能、适用范围、负载功率小、转换效率高、易于维护、价格低廉是离线式UPS的主要特征，其功率为（5kVA），是大多数中小功率用户的首选。在线式UPS以大功率为主，虽然价格昂贵但是有着较高的供电质量，可提供纯净、稳频、稳压、抗干扰、波形失真极小的正弦波。互动式UPS主要为网络使用，具有离线式转换效率高和在线式供电质量高的双重特点，具有较短的切换时间，具有稳压、稳频、不问断供电基本功能。UPS电源经济化，为了适应市场需求和市场竞争，低成本高性能的高频机出现了。这种机型大大节省了成本，市场竞争力比较强。但是这种新型主流机型也具有一定的局限性，比如技术尚未成熟，可靠性比较低，所以在选定时，不是最便宜也不是最高端，要根据需求来确定挑选标准。

结语

目前现代工业最重要的能源基础之一就是电力。工业文明不断发展，现代工业对对电力能源质量也是越来越高。高精度、抗干扰强的UPS的产生也是为了保障工业工程中能够连续性的工作，电力中断和电力质量差的问题也就此解决。UPS在经过几十年的发展以后，其技术和管理体系均得到完善，应用范围不断扩大。UPS为了减小开关损耗，提高频率，与传统的谐振式ZUS、ZCS软件开关不同的广义软件开关技术已得到广泛采用。输出变压器的尺寸减小，实现了UPS电源小型化，电磁干扰相对减小。采用数字处理器DSP、冗余技术、热插拨技术，使控制电路实现全微处理器化。实现了数字化、可靠化、智能化、高频化、冗余并联化、绿色化、国际化。在UPS电源选配中，使用者要全面了解UPS的各项指标。在选定时，不是最便宜也不是最高端，要根据需求来确定挑选标准。

参考文献

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[2]王力坚．UPS蓄电池实时在线监测若干问题研究[J]．电气应用，2010（14）．[3]张立新．通信动力机房UPS蓄电池的维护探讨[J]．现代商贸工业，2011（22）．

中图分类号：TM91

文献标识码：A