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时高电源（湖南）有限公司

UPS的分类及工作原理
UPS的工作原理是利用电池的化学能作为后备能，当交流电出现故障中断时，UPS可不间断的为设备提供电能，一般由整流器、逆变器、静态开关、蓄电池等组成。
UPS的分类
按工作原理分为：离线式、在线式。
按供电方式分为：单相输入单相输出、三相输入单相输出、三相输入三相输出。
按功率分为：10kva一下的小型机、10kva-100kva的中型机、100kva以上的大型机。
按输出波形分为：方波、梯形波、正弦波。
后备式和在线式UPS工作原理
1）后备式UPS（离线式UPS）
在市电正常时由市电直接向设备供电，当市电断开时由蓄电池逆变供电。
其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，有切换时间，不适用于对电源质量要求高的设备，通常用于个人计算机。
2）在线互动式UPS
在市电正常时，由市电经整流器供直流电给逆变器工作，由逆变器直接向设备提供交流电，同时充电器给蓄电池充电，保持蓄电池满容量。逆变器始终处于工作状态，保证不间断输出，不存在切换时间。适用于对电力质量要求高的设备。
UPS电源是较为常见的应急电源系统，其在市电正常与市电异常的情况下，工作方式也有所不同，以下介绍UPS电源的四种工作方式：正常运行、电池工作、旁路运行和旁路维护。
1、正常运行方式UPS电源系统的供电原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用；需强调的是不间断电源系统并不是停电时才会工作，如遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，UPS系统都处于工作状态，为负载设备提供稳定且干净的电力。2、旁路运行方式当在线式UPS遭遇电源**载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障，UPS电源一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。由于旁路时，UPS输出频率相位需与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS电源输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式，解决了旁路切换时间问题，真正做到了零时间切换，控制电路复杂，一般应用在中大功率UPS电源上。如UPS过载时，必须人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。3、电池工作方式一旦市电发生异常时，将储存于蓄电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到持续供电功能。UPS电源系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此UPS系统不会像市电能持续不断供应电力，所以无论多大容量的不间断电源系统，在其满载的的状态下，其所供电的时间必定有限，若要延长放电时间，须购买长延时UPS电源。4、旁路维护方式当UPS电源进行检修时，通过手动设置旁路保证负载设备的正常供电，当维修操作完成后，重新启动UPS电源，此时的UPS电源转为正常运行。

UPS的作用
UPS的作用主要有以下几个：
(l)市电中断的情况下，能利用自身所带的蓄电池通过逆变电路将直流电转换为220V交流电给计算机及网络系统供电，保证计算机及网络系统能正常运转。
(2)对市电有稳压作用，能在电网电压波动时稳定电压。
(3)能抑制电网的电力谐波干扰、电压瞬间跌落、高压浪涌、电压波形畸变、电磁干扰等电力污染，为计算机及其它设备提供电压稳定、波形**的电力供给，保证计算机及网络系统的正常工作和数据不受干扰。
1.2 UPS的特点
对于一套高质量UPS供电系统来说，它应具有如下特性：
(l)高可靠性
系统应具有能提供365×24连续提供高质量的UPS逆变电源的供电能力。这就意味着，在UPS供电系统的运行中，既不允许出现任何瞬间供电中断/停电事故，也不允许出现由普通的市电经交流旁路直接向用户负载供电的情况。为此，要求UPS供电系统应满足如下要求：
——由于UPS单机本身的故障率低，因此目前大型UPS产品的平均无故障工作时间(MTBF)为20万～40万小时。
——采用具有高度容错功能的“N+1”型UPS冗余并机系统来进一步提高UPS供电系统的可靠性(“1+l”型冗余并机系统的典型MTBF值可达140万～200万小时)。
——在整套UPS供电系统中，不应存在单点瓶颈故障隐患。
——允许在UPS逆变电源连续供电的条件下，执行不停电的维护和检修操作。
——万一在用户设备端出现短路故障时，应将故障的影响缩小到尽可能小的范围。
(2)高抗干扰性
UPS供电系统能使互联网设备获得高“可利用率”，并可为其创造优良的运行环境。
大量的运行实践表明：电源干扰问题是造成互联网设备的“可利用率”下降的重要原因之一。在此需说明的是：电源干扰不仅来源于普通的市电电网，它还来源于设计不完善的UPS本身及用户的互联网设备本身。这是因为配置在IDC和MDC机房内的服务器、磁盘阵列机和交换机等均内置有开关电源，这种整流滤波型非线性负载会向UPS供电系统反射3～23次低次谐波干扰，可能带来降低话音质量的恶果。实践证明，过大和过频地出现电源干扰，轻者会导致互联网的传输速率下降，网络服务器的数据丢包率增大等隐性故障，从而导致互联网设备被迫进入“降额使用”状态，严重时会导致网络瘫痪。
由此可见，高速信息网络技术的迅猛发展，对UPS 供电系统所能提供的电源质量提出更为严格的要求。
UPS电源的四大性能参数
1，输入参数：输入电压范围，根据我国电网质量不高的情况，应选择较宽范围的UPS，目前用可控硅设计的UPS范围为-15%、+10%，用IGBT整流器设计的范围为-25%、+23%;频率范围较好选择范围较宽的50Hz±5Hz;交流旁路电压范围选择±10%，如**过此值将增大UPS的故障率;UPS应具有三相输入相序错误和三相缺相输入的自动保护功能。

2，输出参数：输出电压的静态稳定度，中、大型UPS为±1%;输出电压的瞬态电压波动值，中、大型UPS小于±5%；输出电压的可调范围，中、大型UPS从额定值起较小可调节±5%;输出频率，中、大型UPS为50Hz±0.1%；输出过载能力，中、大型UPS在10分钟以上时满足125%负载，在1分钟以上时满足150%负载；具有带三相**不平衡负载能力，其三相电压差不应**过±3%;输出电压的谐波失真度2%，并带**线性负载。
3，额定运行参数：额定输出功率；额定较大输出、输入电流;额定输出输入频率，我国都为标准50Hz;标称输入、输出电压，根据进、出线的方式来确定，主要有单进单出、三进单出、三进三出方式，大、中型UPS采用三进三出的进出线方式。
4，其它参数：平均无故障时间为20～40万小时(大型UPS电源)，15～22万小时(中型UPS电源)；并机能力，要求UPS具备直接并机输出能力，各台UPS输出电流的均流不平衡度为2%～5%，此值应越小越好;应具备远程监控、故障报警、运行状况记录功能;应具备防雷击抗浪涌抑制，抗静电放电功能。
UPS电源安全实际上一直以来就是一个非常受到大家关注的问题，那么我们应该怎样来确保其安全呢?相信这也是大家所了解和认识的，而为了让大家对这方面了解的更为清楚，下面UPS电源厂家就给大家介绍介绍。
一是严格弄明白其电流原理和操作方法，根据相应的规范性要求来做好usp的电源安全工作，特别是要在电流传输等几个方面逐步的提升自己的操作技能，掌握更为安全有效的方法方式，以便更好的满足大家电源需求。
二是要严格根据说明书和使用规则来操作相关流程，特别是在接触端口管理、电源传输过程环节、UPS电源插卡等方面着重根据用电说明书来进行管理，防止不专业的行为和方法，以避免出现失误，当然自要首先熟悉有关UPS电源相关的知识，这样才能确保其后期的安全性。
三是严格防止其处于一些潮湿状态，避免和水接触，因为一旦处于比较明显的潮湿环境，那么其外部的绝缘体材料就很有可能遭到破坏，而其usp的电源接口也会受到影响，会造成十分重大安全隐患。
故而只有做到了以上这三个方面，就能简单轻松的应对可能存在的问题，而实际我们还要做到对UPS电源这方面更为专业的学习和把握。
UPS电源的发展史
初期的不间断电源装置是旋转型的,它是采用柴油发电机(以下简称“油机”)一电动机一发电机组来实现电能的。变换在正常情况下，市电供给电动机，电动机去带动发电机，把发电机发出的电供给负载。电源系统中的飞轮惯性很大，它是一个贮能装置，当市电发生断电时，电动机就停止运行，这时靠飞轮的惯性使发电机继续发电，同时立即起动油机供电，从而使负载不断电。这种不间断电源装置运行稳定可靠、维护简单，方便但笨重，效率低噪声大，操作控制也不灵活 。由于电力半导体器件的发展，特别是可控硅制造工艺的不断改进，质量不断提高，价格逐步降低，便开展对静止型不间断电源装置的研制。于是在60年代初，出现了用可控硅制成的静止型不间断电源装置，它以可控硅组成电能变换电路

UPS电源用蓄电池作为贮能元件，当市电发生断电时，由蓄电池代替整流器向逆变器供电，从而使负载不断电。它与旋转型电源装置相比，没有电动机、发电机和飞轮之类的旋转体，因此具有重量轻、效率高、噪声小、操作控制灵活等优点。但它过载能力差，系统结构也比较复杂，维护技术要求高。从60年代到70年代，这种不间断电源装置发展得很快，使用也很广泛。它采用了波形叠加技术，主电路采用可控硅。由于可控硅不能自关断，因此逆变器需要换向电路，同时逆变器输出的电压需要进行滤波，而换向电路和交流滤波电路都是出电感和电容所组成。它们的出现不但增大了体积，而且惯性大，使电源装置输出的动态性能变差，同时由于大电流可控硅频繁地工作，使电网波形变差干扰其他用户 。