UPS是不間斷電源(UninterruptiblePowerSystem)的英文名(míng)稱的縮寫(xiě),它伴隨著計算機的誕生而出(chū)現,是計算機常用的外(wài)圍設備之(zhī)一。
UPS的功能與作(zuò)用
實際上,UPS是一種含有儲能裝置,並以逆變器為主要組成部分的恒壓恒(héng)額的不間斷電源。UPS在其發展(zhǎn)初期,僅被(bèi)視(shì)為一種備用電源。後來(lái),由於電壓浪湧、電壓尖峰、電壓瞬變、電壓跌落、持續過(guò)壓或者(zhě)欠壓甚至電壓中斷等電網質量問題,使計算機等設備的電子係統(tǒng)受到幹擾,造成敏感元件受損、信息丟失(shī)、磁盤程序被衝掉等嚴(yán)重後果,引起巨大的經濟損失。因此,UPS日益受到重視,並逐漸發展成一種具備穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻幹擾、防電壓浪(làng)湧等功能的電力保護係統。
目前在市場上可以購買到種類繁多的UPS電源設備,其輸出功率從500VA到3000kVA不等。當(dāng)有市(shì)電供給UPS的時候,UPS對市電進行穩壓(220V±5%)後為計算機供電。此時的UPS就(jiù)是(shì)一台交流市電(diàn)穩(wěn)壓器,同時它還向機內電池充電。因UPS設計的不同,UPS適應的範圍(wéi)也不同,UPS輸出電壓在±10-15%的變化一般屬正常的計算機使(shǐ)用電壓。當市電異常或者中斷時,UPS立即將機內(nèi)電池的電能通過逆變轉換供給計算機係(xì)統,以維(wéi)持計算機係統的正常工作並保護計算機的軟硬件(jiàn)不受損(sǔn)失。

UPS的分類與特點
UPS電源按其工(gōng)作方式可分為後備式和在(zài)線式兩大類,按其輸(shū)出波(bō)形又可分為方波輸出和正(zhèng)弦波輸出兩種。後備式UPS電(diàn)源在市電正常供電時,市電通過交(jiāo)流旁路通道再(zài)經轉換開關直(zhí)接向負載提供電源,機內的逆變器處於停止工作狀態。這(zhè)種UPS電源在實質上相當於一台(tái)穩壓(yā)性能極差的市電穩壓器。它除了對市電電壓的幅度波動有所改善外,對市(shì)電電壓的頻率不穩、波形畸變以及從電網串入的幹擾等不良影響基本上沒有任何改善。隻有當市電供(gòng)電中斷(duàn)或低於170V時,蓄電池才(cái)對UPS的逆變器供電,並向(xiàng)負載提供穩壓、穩頻的交(jiāo)流(liú)電源(yuán)。後備式(shì)UPS電源的優點是運行效率高、噪音低、價格相對便宜,主要適用(yòng)於市電波動不大、對供(gòng)電質量要求不高的場(chǎng)合。
在線式UPS電源(yuán)在市(shì)電正常供電時(shí),首先將市電交流(liú)電源變成直流電源,然後進行脈寬調製、濾波,再將直流電源(yuán)重(chóng)新變成交流電源,即它平時是由(yóu)交流電經整流後又(yòu)以逆變(biàn)器方式向負載提供交(jiāo)流電源。一旦市(shì)電中斷,立即改由蓄電池以逆變器方(fāng)式對(duì)負載提供(gòng)交流電源(yuán)。因此(cǐ),對在線式UPS電源而言,在正常情況下,無論(lùn)有無市(shì)電,它總(zǒng)是由UPS電源的逆變器對負載供電,這樣就避(bì)免了所有由市電電網電壓波動及幹擾帶來的(de)影響。顯而(ér)易見,在(zài)線式UPS電源(yuán)的供電質量明顯優於後備(bèi)式(shì)UPS電源,因為(wéi)它(tā)可以實現對(duì)負載的穩頻(pín)、穩壓供電,且在(zài)由市電供電(diàn)轉換到蓄(xù)電池供電時,其轉換時間為零。方波輸(shū)出的UPS電源帶負載能力差(負載量僅為(wéi)額定(dìng)負載的40-60%),不能帶電感(gǎn)性負載。如所帶的負載(zǎi)過大,方(fāng)波輸出電壓(yā)中包(bāo)含的三次諧波成(chéng)份將使流人負載中的容(róng)性電(diàn)流增大,嚴重時會損壞負載的電源濾波電容。正(zhèng)弦波輸出的UPS電源的輸出電壓波(bō)形畸變(biàn)度與負載量之間(jiān)的關係沒有方波輸出UPS電源那樣明顯,負載能(néng)力相對較強,並能帶微電感性負載。不管那(nà)種類型的UPS電源,當它們(men)處於逆變器供電狀態時,除非迫不得已,一般不(bú)要滿載或超載運行,否則會使UPS電源(yuán)的故障率明顯增多。
UPS與負載的(de)匹配
有的UPS用瓦(W)或者千瓦(kw)來表示(shì)其輸出功率,如500W、1kw等;有的UPS用伏安(VA)或者千伏安(kVA)來表示其輸出功率(lǜ)大小,如3000VA、5kVA等。VA與W的一般換算關係為:瓦是伏安的0.8倍,如3kVA=2.4kw。UPS是線負載供電用的,每一種UPS都有特定的輸出功(gōng)率能力。如3kVA的UPS,其最大輸出功(gōng)率是3kVA或者2.4kw,此時就要求接到這台UPS上(shàng)的設備的耗電功率總和不能(néng)超過2.4千瓦。通常設備都標(biāo)明了耗電功率(或者額定功率(lǜ)),此時(shí)就應當使所有接到UPS上的設備的額定(dìng)功率加起來不超過UPS的輸出功率,這種方法通常就叫做UPS輸出功率與負(fù)載耗電功率的匹配。但(dàn)有些設備的啟動功率是額定功率的3-5倍(例(lì)如打印機的額定功率為(wéi)200W,則在計算負載匹配時要按5×200W=1000W進行折算)。除了打印機(jī)以外的其他計算機外部設備,通常啟動功率略大於額定功率,故考慮匹(pǐ)配時最好按UPS輸出功率的80%進行負載匹配。
標(biāo)準的UPS未加外接電池前,在它的輸出功率與負載耗電功率完全匹(pǐ)配(即全負載)的情況下,一(yī)般從市電中斷時算起可供電約6-10分鍾(具體數(shù)值每個型號的UPS說明書上都有記載(zǎi))。如果以負載耗(hào)電功率隻有UPS輸出功率的一半計算(習慣叫半負載或者50%負載率,如1000W的UPS接入500W的負載),則可供電12-25分鍾,不同負載量時的UPS供電時(shí)間大約(yuē)可參照負載減半時(shí)間加倍的方式計算。使用注意事項正確使用(yòng)UPS電源,不(bú)但可以減少UPS發(fā)生(shēng)故障(zhàng)的機會,而且(qiě)能夠有效地延長其使用壽命。
平常應當注意以下幾點:
(1)使用UPS電(diàn)源時,應嚴格遵守廠家的產品說明書的有關規(guī)定,保證UPS所接市電(diàn)的火線、零線順序符合要求。
(2)配備UPS的主要目(mù)的是防止由於突然(rán)停電而導致計算機丟失信息和破壞硬盤,但有些(xiē)設備工作時是並不害怕突然停電的(如打(dǎ)印機等)。為了節省(shěng)UPS的能源,打印機(jī)可以考慮不(bú)必經過UPS而(ér)直接接入市電。如(rú)果是網絡係統,可考慮UPS隻供電給主機(或者服務器)及其有關部分。這樣可保證UPS既能夠用到最重要的設備上,又(yòu)能節(jiē)省投(tóu)資。
(3)不要超負載使用UPS。
UPS電源的最大負載量應該是其標稱負載量的80%(如1000w的UPS,按80%負載率即(jí)800W去匹配負載:1000VA的UPS按80%換算成800W之後(hòu)再按80%負載率即640W去匹配負載)。如果超載使(shǐ)用(yòng),在逆變狀態(tài)下,常造成逆變三極管的擊穿。此外,在使用UPS時,嚴禁接諸如日光(guāng)燈(dēng)之類的感性負載,而隻能接純電用或較小的電容(róng)性(xìng)負載(zǎi)。
(4)開關機時應(yīng)當注意開關機的順序.
開機(jī)時先開UPS,稍後(最好是滯後1-2分(fèn)鍾,讓UPS充分進入工作狀態)再開通負載的電源開關,而且負載的電源開關(guān)要一(yī)個一個地去開通:關機時順(shùn)序正好相反,先一個一個地關掉負載(zǎi)的電源開關,再關掉UPS。UPS要長期處於開機狀(zhuàng)態,而計算機等負載則每次要用才開機,用完後(hòu)隻要關掉計算機等負載的電源開關即可。
(5)不要頻繁關閉和開啟UPS電源。
一般要求在(zài)關閉UPS電(diàn)源後,至少(shǎo)要等待6秒鍾後才能再開啟UPS電源,否則,UPS電源可(kě)能處於“啟動失敗”的狀態,即UPS電(diàn)源處於既無市電輸出又無逆變器輸出的不正常狀態。
(6)UPS內(nèi)電池內的電能有可能因某種原因而耗盡或者接近耗盡。
為了補償電池能(néng)量和提高電池壽命,UPS要進行及時的、較長(zhǎng)時間的連續充電(通常不少於48小時,可以帶或(huò)者不帶負載),以避免由於電池衰竭而引起故障。新購(gòu)置或存放很久的UPS,在使用(yòng)前,應先充電(diàn)12小時。長期存放不用(yòng)的UPS,每隔3個月,充電12小時(shí),若(ruò)處於高溫地區(qū),每隔2個月充電一次。UPS不充電就使用,會(huì)損壞蓄電池。
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