UPS的选型及运行方式

雷明慧

【摘要】随着信息技术的不断进步，使用者对交流电源供应系统的要求越来越高。采用适合现场使用工况的UPS，能对负载的运行发挥很好的作用，能消除安全的隐患。但在选用UPS系统供电时，不但要满足实用、可靠，还要考虑各种结构UPS的局限性和不足之处。

【关键词】UPS电源；选型；运行方式

Type selection and operation mode of UPS

Lei Ming-hui

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）

【Abstract】With the continuous progress of information technology， the demand of AC power supply system is higher and higher. Using UPS suitable for field operation， it can play a good role in the operation of the load， and can eliminate the hidden dangers of safety. But when using UPS system power supply， not only to meet the practical and reliable， but also to consider the limitations and shortcomings of various structures UPS.

【Key words】UPS power supply；Type selection；Operation mode

前言：本文論述了UPS电源的主要功能、技术指标、UPS分类、运行方式等，以满足使用者的可靠使用及便捷的维护。

1. UPS的主要功能

（1）实现电网与用电器之间的隔离；

（2）实现两路电源的不间断切换；

（3）提供高质量电源；

（4）电压变换和频率变换功能；

（5）停电后提供后备时间。

2. UPS技术指标

随着UPS产品的技术不断发展与完善，现在UPS产品已日趋成熟。现代UPS可以达到的优越技术指标，使得在市电的任何恶劣条件下，都能保证用电设备对电源质量的要求。这些技术要求主要包括[1]：

（1）市电宽幅的电压波动对其影响；

（2）市电电压波形失真对其影响；

（3）市电的三相不平衡对其影响；

（4）UPS输出电压稳定精度；

（5）UPS输出电压波形失真度；

（6）UPS输出频率稳定度；

（7）UPS输出电压平衡度；

（8）UPS输入功率因素；

（9）UPS电流输入谐波成分；

（10）UPS在市电掉电后切换时间；

（11）UPS整机运行效率；

（12）UPS输出的过载能力；

（13）UPS输出电流的THD系数；

（14）市电掉电后的UPS维持工作时间；

（15）UPS是否具有网络管理、网络通讯以及基于该基础上的信息通信。

3. UPS电源的分类

UPS电源从运作方式上可分为动态式和静态式两种。动态式UPS由整流器、电池、直流电动机、柴（汽）油机、飞轮和发电机组构成，是UPS的较早形式，具有稳定可靠，维护技术比较简单的优点。但设备庞大笨重，效率低，噪声大，目前已应用不多。通常人们所指的UPS大都指静态式UPS，静态式UPS采用了大功率逆变技术和强电流电子开关，实现大功率的电能转换，更能适应于当今IT行业、自动化控制和精密仪器等的普遍应用。

静态UPS可以以内部结构、输出波形、容量、后备时间来分类，其中按照内部结构分为后备式、双逆变在线式及在线互动式。以内部结构分类是现行最被接受的，并以此来判定不同品牌的UPS的优劣。

3.1后备式。

（1）当市电正常供电时，直接供应给负载使用，同时有一回路经充电回路对电池组充电。若市电的电压不稳定或市电发生异常.则由UPS的变流器提供稳定的电力给负载使用。多数此类产品的输出波形皆为方波或阶梯波。

（2）后备式结构其内部电路设计上相当简单，而且在实际上运作的过程中，交流输入电源直接输出至电源输出端，几乎没有电力损耗，输出效率可达98%以上。但在执行一般性的电源输出入动作时，当外部所提供的输入电源品质不佳（电压不稳、频率变动、杂波、扭曲等因素），在输出端也会以同样状态来输出电源。所以往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善，提高了UPS双向抗干扰功能。其主要特点是：当UPS发现外部发生停电情形，切换至内部电池输出电力的所需时间一般为4ms～10ms，对一般的计算机设备的工作不会造成影响。由于输出有转换开关，受切换电流能力和动作时间的限制，UPS工作时输出波形大都为方波，供电质量相对较差。UPS输出功率做大有一定困难，只适用于要求不高的场合，并且功率一般都较小，多在2KVA以下。但后备式UPS产品有着价格优势，比较便宜（见图1）。

3.2双逆变在线式。

（1）在线式UPS电源一般采用双变换模式。即使在电网电压正常供电时，UPS的输出，也是将外来电压经过本身的加工转换后再供给负载，也就是说，当市电正常供电时.市电经滤波回路及突波吸收回路后，分为两个回路同时动作，其一是经由充电回路对电池组充电，另一个则是经整流回路，作为变流器的输入，再经过变流器的转换提供净化过的交流电力给负载使用；此时若市电发生异常，变流器的输入则改由电池组来供应，变流器持续提供电力，达到完全不断电。endprint