不間斷電源 UPS電源一般指不間斷電源

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對(duì)電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù)。

簡(jiǎn)介

UPS是針對(duì)中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對(duì)電源的可靠性要求，克服中、大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題，以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的第三代工頻純?cè)诰�式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)等。

UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設(shè)備，傳統(tǒng)的維護(hù)管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風(fēng)機(jī)等易損件，大修時(shí)做電池活化等；②改造或采用換代設(shè)備，使用高級(jí)工具測(cè)試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高，維護(hù)人員工作量大，不易實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)，設(shè)備事故預(yù)防能力低。實(shí)施在線維護(hù)管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處，獲得良好效益。

UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。

組成

UPS電源系統(tǒng)由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進(jìn)行AC/DC變換的整流器（REC），進(jìn)行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來完成，由于整流器對(duì)瞬時(shí)脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外，對(duì)整流器來說就像接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，對(duì)干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機(jī)自檢故障后的自動(dòng)旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負(fù)載供電如圖1-1所示，而且，同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電；當(dāng)突發(fā)停電時(shí)，UPS電源開始工作，由儲(chǔ)能電池供給負(fù)載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如粗黑→所示）；當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過載時(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電（如虛線所示）。

工作過程

當(dāng)市電正常380Vac時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220V或380Vac交流電壓，同時(shí)市電經(jīng)整流后對(duì)電池充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長(zhǎng)鳴告警。不間斷電源還有過載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生超載（150%負(fù)載）時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過200%額定負(fù)載）時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關(guān)，重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。

常用詞匯

避雷器：用來吸收雷擊波的器件，工作原理是，雷擊產(chǎn)生瞬間高電壓進(jìn)入電路，引起避雷器導(dǎo)通吸收雷擊電流，將電路電壓箝位在安全范圍之內(nèi)。可做為避雷器件的元件有多種，如壓敏電阻、放電管等。 注：雷擊電壓是大氣與大地之間的高壓放電，因此，避雷器要有良好的接地才能起作用。

保險(xiǎn)絲：一種過熱熔斷型的小型器件，超載或負(fù)載短路時(shí)引起電流過大會(huì)燒斷保險(xiǎn)絲，保護(hù)電子設(shè)備不受過電流的傷害，也可避免電子設(shè)備因內(nèi)部故障所引起的嚴(yán)重傷害。因此，每個(gè)保險(xiǎn)絲上皆有額定規(guī)格，當(dāng)電流超過額定規(guī)格時(shí)保險(xiǎn)絲將會(huì)熔斷。

變壓器：利用電磁感應(yīng)原理，由鐵芯和線圈構(gòu)成，可分為一次側(cè)線圈與二次側(cè)線圈兩個(gè)部分，一次側(cè)輸入電壓，二次側(cè)就有感應(yīng)電壓輸出，從而進(jìn)行電能傳遞。二次側(cè)可提供多種電壓輸出，有升壓，降壓功能，因此變壓器在電路中可以滿足多種不同電壓的電力需求。

穩(wěn)壓精度：指輸出端電壓的相對(duì)變化量，為一百分?jǐn)?shù)，越小越好。當(dāng)輸入電壓或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，UPS的輸出電壓也會(huì)升高或降低，變化越小說明穩(wěn)壓精度越高。

不間斷電源（UPS[Uninterruptible Power System (or Supply)]）：是由電池組、逆變器和其他電路組成，能在電網(wǎng)停電時(shí)提供交流電力的電源設(shè)備。

ups不間斷電源設(shè)備：ups不間斷電源設(shè)備，指不會(huì)因短暫停電中斷、可以一直供應(yīng)高品質(zhì)電源、有效保護(hù)精密儀器的電源設(shè)備。全名Uninterruptable Power System。亦有穩(wěn)定電壓的作用，類似于穩(wěn)壓器。

異常情況

使用不間斷電源是為了應(yīng)對(duì)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的以下情況：

停電（電網(wǎng)停止工作，無電壓輸出）

壓降（亦稱下陷，電壓10%以上，時(shí)間持續(xù)數(shù)秒）

持續(xù)欠壓

持續(xù)過壓

線噪（因線路屏蔽差而引入的射頻或電磁干擾）

頻率漂移（發(fā)電機(jī)不穩(wěn)定造成的電網(wǎng)頻率偏差）

開關(guān)瞬態(tài)（亦稱暫態(tài)，由電氣設(shè)備開關(guān)或放電造成的電壓偏差，有時(shí)可高達(dá)20000伏，但是持續(xù)時(shí)間極短，僅數(shù)納秒）

諧波（電網(wǎng)中由非線性特性的電氣設(shè)備產(chǎn)生的對(duì)交流電正弦波形的干擾）

針對(duì)以上各種電力問題，有幾種不同解決方式，見下表