UPS電源的分類及應用場景越來越多元化

來源：存能電氣  日期：2019-03-19 09:03  瀏覽量：次

　　UPS電源的分類及應用場景越來越多元化。對于UPS電源的種類來說有很多，UPS不間斷電源可以解決所有的電源的問題，而且更好的為大家提供電的需求。在很多的領域中都用的比較多，UPS電源可以消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質量，為計算機系統提供高質量的電源。

　　UPS電源的分類：

　　UPS電源按其工作原理可分為后備式、在線式以及在線互動式三種。

　　一、后備式UPS

　　后備式UPS電源平時處于蓄電池充電狀態，在停電時逆變器緊急切換到工作狀態，將電池提供的直流電轉變為穩定的交流電輸出，因此后備式UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS電源的優點是：運行效率高、噪音低、價格相對便宜，主要適用于市電波動不大，對供電質量要求不高的場合，比較適合家庭使用。然而這種UPS存在一個切換時間問題，因此不適合用在關鍵性的供電不能中斷的場所。

　　后備式UPS一般只能持續供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時間備份數據，并盡快結束手頭工作，其價格也較低。對不是太關鍵的電腦應用，比如個人家庭用戶，就可配小功率的后備式UPS。

　　二、在線式UPS

　　在線式UPS電源一直使其逆變器處于工作狀態，它首先通過電路將外部交流電轉變為直流電，再通過高質量的逆變器將直流電轉換為高質量的正弦波交流電輸出給計算機。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩壓及防止電波干擾。在線式UPS電源不同于后備式的一大優點是供電持續長，一般為幾個小時，也有大到十幾個小時的。

　　這種在線式UPS比較適用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫療、工業控制等行業，因為這些領域的電腦一般不允許出現停電現象。

　　三、在線互動式UPS

　　在線互動式UPS，是指在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作，給電池組充電；在市電異常時逆變器立刻轉為逆變工作狀態，將電池組電能轉換為交流電輸出，因此在線互動式UPS也有轉換時間。在線互動式UPS的保護功能較強，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優點是具有較強的軟件功能，可以方便地上網，進行UPS的遠程控制和智能化管理。

　　通過監控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監控電源及UPS狀況，簡化、方便管理工作，并可提高計算機系統的可靠性。這種UPS電源集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質量高的優點，但其穩頻特性能不是十分理想，不適合做常延時的UPS電源。

　　UPS電源按其結構分為直流UPS和交流UPS兩大類。

　　(1)直流UPS

　　直流不間斷電源由兩個基本單元組成。分別是整流器、蓄電池。其工作過程是：當市電正常時，電流通過整流器向負載供電，同時整流器給蓄電池充電。電流路徑是1路市電—整流器—負載，2路路市電—整流器—蓄電池。當市電故障或整流器故障時，通過控制電路自動切換使蓄電池為負載供電，電流流向為蓄電池—負載。

　　(2)交流UPS

　　交流UPS電源由三個基本單元組成。分別是整流器、蓄電池和逆變器。其工作過程是：當市電正常時，電流通過整流器、逆變器向負載供電，同時整流器給蓄電池充電。電流路徑是1路：市電—整流器—逆變器—負載，2路：市電—整流器—蓄電池。當市電故障或整流器故障時，通過控制電路自動切換使電池為負載供電，電流流向為蓄電池—逆變器—負載。

　　UPS的應用場景來越多元化：

　　UPS是“電力保護神”，它能夠通過市電整流，然后給蓄電池充電，再通過蓄電池給逆變器供電，以此達到在市電斷電之后，能為負載提供潔凈、不間斷的供電等目的，避免因市電中斷、雜訊干擾、諧波干擾、三相不平衡、雷擊或突波、電壓過高或過低、頻率異常而帶來的資料流失、設備故障、硬件損毀、系統宕機等安全隱患。因此，UPS電源的應用越來越廣泛，幾乎遍布所有的行業，而且因為業務的千差萬別，應用場景日趨多樣化。

　　在線式UPS按照設計電路工作頻率分為工頻機和高頻機兩種。

　　工頻機通常電路采用全橋整流、全橋逆變方式。開關管工作頻率在5KHZ左右。必需內置輸出隔離變壓器才能工作。機器內部電力器件(如變壓器等)都較大，一般在帶載較大運行時存在較小噪聲，但該機型在惡劣的電網環境條件中耐抗性能較強，可靠性及穩定性更突出一點。在某些要求UPS有隔離裝置的場合，如工業、金融、交通等應用，工頻機是較好的選擇。

　　高頻機通常采用正負半波整流、半橋逆變方式。開關管工作在20KHZ左右。可以省去輸出隔離變壓器。以微處理器作為處理控制中心，以軟件程序的方式來控制UPS的運行。因此，體積小、重量輕、效率高、成本低、噪音低，節能占優。適用于電網比較穩定及灰塵較少、溫/濕度合適的環境，如辦公場所。

　　高頻UPS一般分為傳統塔式UPS、機架式UPS和模塊化UPS三種。

　　塔式UPS需單獨放置，通常采用并聯冗余方案，并具備維修旁路的功能。能在正常交流供電中斷時，將蓄電池輸出的直流變換成交流持續供電的電源設備。主要適用于小容量場景，可為單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。

　　機架式UPS電源針對小空間機房設計，體積小、高度僅為1U，可以放在標準機柜內，節省占地空間，便于安裝、使用、擴容及維護。靜態切換開關具有自動、手動兩種工作方式，可以實現無間斷切換。具備電池過欠壓保護、輸出過壓保護、輸出欠壓告警、輸出短路、過溫等保護功能。廣泛應用于通信、電力、公安、消防、廣電、金融、軍隊、互聯網等行業。

　　模塊化UPS電源安裝在標準機柜中，節省占地面積與空間，便于安裝、使用及維護，能夠使用較短的功率連接電纜。功率模塊、靜態開關模塊、監控模塊均具有在線熱插拔、擴容、易維護等功能，任一組件拔出或故障均不影響系統供電，可靠性高，可應用于信息、通信、電力、金融、制造業、交通運輸、醫療衛生、建筑、軍工、航天航空等領域。

　　因為行業的不同，允許業務中斷的容忍度、IT系統的供電等級也是不同的，需要針對業務場景、業務形態、業務需求、業務特點等具體情況具體分析、權衡考慮的基礎上，選擇適應其自身應用環境特點及其負載特性的UPS電源。

　　UPS不間斷電源主要應用于醫院、工廠、辦公樓等場合的應急電源。對用戶的生命、財產起著十分重要的作用。選購時要考慮到其穩定性、后備時間、服務能力等因素。國內做這類電池比較出名的品牌有存能電氣鋰電池UPS電源。