UPS電源的工作原理詳解

1、ups 電源的工作原理詳解ups 電源也稱不間斷電源，能夠提供持續(xù)、 穩(wěn)定、不間斷的電源供應的重要外部設備。顧名思義ups 電源，它就是一臺這樣的機器，它在市電停止供應的時候，能保持一段供電時間，使人們有時間存盤，再從容地關閉機器。ups 電源按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。ups 電源現(xiàn)已廣泛應用于：工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、廣播電視、計算機業(yè)務終端、網(wǎng)絡服務器、網(wǎng)絡設備、數(shù)據(jù)存儲設備等領域。ups 電源工作原理(1) 在線式在線式 ups(on-line ups)的運作模式為“ 市電和用電設備是隔離的，市電不會直接供電給用電設備” ，而是到了ups 就被轉換成直流電，再兵分兩

2、路，一路為電池充電，另一路則轉回交流電，供電給用電設備，市電供電品質不穩(wěn)或停電時，電池從充電轉為供電，直到市電恢復正常才轉回充電，“ups在用電的整個過程是全程介入的” 。其優(yōu)點是輸出的波型和市電一樣是正弦波，而且純凈無雜訊， 不受市電不穩(wěn)定的影響，可供電給 “ 電感型負載 ” ，例如電風扇，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變?yōu)橹绷麟?，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(wěn)壓及防止電波干擾; 在停電時則使用備用直流電源(蓄電池組

3、)給逆變器供電。 由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時間問題，適用于對電源有嚴格要求的場合。在線式ups 電源不同于后備式的一大優(yōu)點是供電持續(xù)長，一般為幾個小時，也有大到十幾個小時的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，顯然， 由于其功能的特殊，價格也明顯要貴一大截。這種在線式ups 比較適用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)，因為這些領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-line ups)，它只是 “ 備援 ” 性質的 ups，市電直接供電給用電設備也為電池充電(normal mode)，一旦市電供電品質

4、不穩(wěn)或停電了，市電的回路會自動切斷，電池的直流電會被轉換成交流電接手供電的任務(battery mode)，直到市電恢復正常，“ups只有在市電停電了才會介入供電” ，不過從直流電轉換的交流電是方波，只限于供電給電容型負載，如電腦和監(jiān)視器。平時處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時逆變器緊急切換到工作狀態(tài)，將電池提供的直流電轉變?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。不過實際

5、上這個切換時間很短，一般介于2 至 10 毫秒， 而計算機本身的交換式電源供應器在斷電時應可維持10 毫秒左右， 所以個人計算機系統(tǒng)一般不會因為這個切換時間而出現(xiàn)問題。后備式ups 一般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時間備份數(shù)據(jù)，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 。(3) 線上交錯式線上交錯式又稱為線上互動式或在線互動式(line-interactive ups)，基本運作方式和離線式一樣， 不同之處在于線上交錯式雖不像在線式全程介入供電，但隨時都在監(jiān)視市電的供電狀況，本身具備升壓和減壓補償電路，在市電的供電狀

6、況不理想時，即時校正， 減少不必要的 “battery mode ”切換，延長電池壽命。這是一種智能化的ups 電源，所謂在線互動式ups ，是指在輸入市電正常時，ups的逆變器處于反向工作(即整流工作狀態(tài)) ，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(tài)，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。同后備式 ups 相比， 在線互動式ups 電源的保護功能較強，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優(yōu)點是具有較強的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進行ups 的遠程控制和智能化管理。 可自動偵測外部輸入電壓是否處于正常范圍之內，如有偏差可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓，

7、提供比較穩(wěn)定的正弦波輸出電壓。而且它與計算機之間可以通過數(shù)據(jù)接口(如rs-232串口 ) 進行數(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，簡化、方便管理工作，并可提高計算機系統(tǒng)的可靠性。這種ups 集中了后備式ups效率高和在線式ups 供電質量高的優(yōu)點，但其穩(wěn)頻特性能不是十分理想，不適合做常延時的 ups 電源。隨著計算機網(wǎng)絡結構的擴展，現(xiàn)在在網(wǎng)絡中應用的ups 不再只是單純的電源設備，而逐步成為整個網(wǎng)絡中電源的管理中心，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，ups 不僅是提供不間斷電源的工具，而且當作為負載的設備在無人值守時，當市電故障后，ups 可以按照事先的約定順序關機，甚至還可以自動發(fā)傳呼或e-mail給管理者?，F(xiàn)代的ups 與服務器上的軟件協(xié)同工作，還能實現(xiàn)事件記錄、故障告警、ups 參數(shù)自動測試分析、調節(jié)等多項功能，提供了完全的電源管理解決方案?，F(xiàn)在有些ups 甚至可以對環(huán)境溫度、濕度和煙霧等進行監(jiān)視。ups 的智能化還表現(xiàn)在加強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