鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3559次 | 2020年06月16日
UPS電源的工作原理詳解
UpS電源也稱不間斷電源,能夠供應(yīng)持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。顧名思義UpS電源,它就是一臺(tái)這樣的機(jī)器,它在市電停止供應(yīng)的時(shí)候,能保持一段供電時(shí)間,使人們有時(shí)間存盤,再從容地關(guān)閉機(jī)器。
UpS電源按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類。UpS電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于:工業(yè)、通訊、特種、醫(yī)院、廣播電視、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等領(lǐng)域。
UpS電源工作原理
(1)在線式
在線式UpS(On-LineUpS)的運(yùn)作模式為市電和用電設(shè)備是隔離的,市電不會(huì)直接供電給用電設(shè)備,而是到了UpS就被轉(zhuǎn)換成直流電,再兵分兩路,一路為電池充電,另一路則轉(zhuǎn)回交流電,供電給用電設(shè)備,市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電時(shí),電池從充電轉(zhuǎn)為供電,直到市電恢復(fù)正常才轉(zhuǎn)回充電,UpS在用電的整個(gè)過程是全程介入的。其優(yōu)點(diǎn)是輸出的波型和市電相同是正弦波,而且純凈無雜訊,不受市電不穩(wěn)定的影響,可供電給電感型負(fù)載,例如電風(fēng)扇,只要在UpS輸出功率足夠的前題下,可以供電給任何使用市電的設(shè)備。
UpS電源一直使其逆變器處于工作狀態(tài),通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計(jì)算機(jī)。在線式UpS在供電狀況下的重要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾;在停電時(shí)則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由于逆變器一直在工作,因此不存在切換時(shí)間問題,適用于對(duì)電源有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。在線式UpS電源不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)長(zhǎng),一般為幾個(gè)小時(shí),也有大到十幾個(gè)小時(shí)的,它的重要功能是可以讓您在停電的情況可像平常相同工作,顯然,由于其功能的特殊,價(jià)格也明顯要貴一大截。這種在線式UpS比較適用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè),因?yàn)檫@些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。
(2)后備式
后備式又稱為非在線式不間斷電源(Off-LineUpS),它只是備援性質(zhì)的UpS,市電直接供電給用電設(shè)備也為電池充電(NormalMode),一旦市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電了,市電的回路會(huì)自動(dòng)切斷,電池的直流電會(huì)被轉(zhuǎn)換成交流電接手供電的任務(wù)(BatteryMode),直到市電恢復(fù)正常,UpS只有在市電停電了才會(huì)介入供電,不過從直流電轉(zhuǎn)換的交流電是方波,只限于供電給電容型負(fù)載,如電腦和監(jiān)視器。
平時(shí)處于蓄電池充電狀態(tài),在停電時(shí)逆變器緊急切換到工作狀態(tài),將電池供應(yīng)的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)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(yōu)點(diǎn)是:運(yùn)行效率高、噪音低、價(jià)格相對(duì)便宜,重要適用于市電波動(dòng)不大,對(duì)供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合,比較適合家庭使用。然而這種UpS存在一個(gè)切換時(shí)間問題,因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場(chǎng)所。不過實(shí)際上這個(gè)切換時(shí)間很短,一般介于2至10毫秒,而計(jì)算機(jī)本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時(shí)應(yīng)可維持10毫秒左右,所以個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般不會(huì)因?yàn)檫@個(gè)切換時(shí)間而出現(xiàn)問題。后備式UpS一般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘,重要是讓您有時(shí)間備份數(shù)據(jù),并盡快結(jié)束手頭工作,其價(jià)格也較低。對(duì)不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用,比如個(gè)人家庭用戶,就可配小功率的后備式UpS。
(3)線上交錯(cuò)式
線上交錯(cuò)式又稱為線上互動(dòng)式或在線互動(dòng)式(Line-InteractiveUpS),基本運(yùn)作方式和離線式相同,不同之處在于線上交錯(cuò)式雖不像在線式全程介入供電,但隨時(shí)都在監(jiān)視市電的供電狀況,本身具備升壓和減壓補(bǔ)償電路,在市電的供電狀況不理想時(shí),即時(shí)校正,減少不必要的BatteryMode切換,延長(zhǎng)電池壽命。
這是一種智能化的UpS電源,所謂在線互動(dòng)式UpS,是指在輸入市電正常時(shí),UpS的逆變器處于反向工作(即整流工作狀態(tài)),給電池組充電;在市電異常時(shí)逆變器立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài),將電池組電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出,因此在線互動(dòng)式UpS也有轉(zhuǎn)換時(shí)間。同后備式UpS相比,在線互動(dòng)式UpS電源的保護(hù)功能較強(qiáng),逆變器輸出電壓波形較好,一般為正弦波,而其最大的優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的軟件功能,可以方便地上網(wǎng),進(jìn)行UpS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理。可自動(dòng)偵測(cè)外部輸入電壓是否處于正常范圍之內(nèi),如有偏差可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓,供應(yīng)比較穩(wěn)定的正弦波輸出電壓。而且它與計(jì)算機(jī)之間可以通過數(shù)據(jù)接口(如RS-232串口)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,通過監(jiān)控軟件,用戶可直接從電腦屏幕上監(jiān)控電源及UpS狀況,簡(jiǎn)化、方便管理工作,并可提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。這種UpS集中了后備式UpS效率高和在線式UpS供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn),但其穩(wěn)頻特性能不是十分理想,不適合做常延時(shí)的UpS電源。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展,現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的UpS不再只是單純的電源設(shè)備,而逐步成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中電源的管理中心,UpS由最初單純不間斷供電已發(fā)展到今天的智能化、多功能。新型的UpS本身融合了多種新技術(shù),UpS不僅是供應(yīng)不間斷電源的工具,而且當(dāng)作為負(fù)載的設(shè)備在無人值守時(shí),當(dāng)市電故障后,UpS可以按照事先的約定順序關(guān)機(jī),甚至還可以自動(dòng)發(fā)傳呼或E-mail給管理者?,F(xiàn)代的UpS與服務(wù)器上的軟件協(xié)同工作,還能實(shí)現(xiàn)事件記錄、故障告警、UpS參數(shù)自動(dòng)測(cè)試分析、調(diào)節(jié)等多項(xiàng)功能,供應(yīng)了完全的電源管理解決方法。現(xiàn)在有些UpS甚至可以對(duì)環(huán)境溫度、濕度和煙霧等進(jìn)行監(jiān)視。
UpS的智能化還表現(xiàn)在加強(qiáng)UpS的節(jié)能功能即所謂綠色UpS上。綠色UpS可以減少pC系統(tǒng)使用的電能量,既降低了費(fèi)用又保護(hù)了環(huán)境。比如綠色UpS在檢測(cè)到打印機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空閑后,就會(huì)把打印機(jī)的電源關(guān)閉。當(dāng)出現(xiàn)打印排隊(duì)請(qǐng)求時(shí),UpS可以馬上給打印機(jī)恢復(fù)供電,隨著綠色UpS的出現(xiàn),為節(jié)約能源又供應(yīng)了理想的解決方法.
下一篇:LED防水電源