01什么是UPS？

UPS（UninterruptiblePowerSupply），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（交流電）的系統(tǒng)設(shè)備。UPS的三大基本功能：穩(wěn)壓、濾波、不間斷。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)交流式電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向電池充電；一旦市電交流輸入異常，比如過壓欠壓、停電、頻率異常了，UPS會(huì)立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉(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，其供電時(shí)間的長(zhǎng)短取決于UPS所配電池容量和負(fù)載設(shè)備的用電量。UPS設(shè)備通常對(duì)電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù)。電網(wǎng)存在至少九種問題：斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動(dòng)、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾。

02蓄電池

現(xiàn)在的UPS一般都用全密封的免維護(hù)鉛酸蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，電池容量的大小由"安時(shí)數(shù)（AH）"這個(gè)指標(biāo)反映，其含義是按規(guī)定的電流進(jìn)行放電的時(shí)間。相同電壓的電池，安時(shí)數(shù)大的容量大；相同安時(shí)數(shù)的電池，電壓高的容量大；通常以電壓和安時(shí)數(shù)共同表示電池的容量，如12V/24AH、12V/38AH、12V/65AH、12V/100AH、12V/150AH、12V200AH等。蓄電池是UPS的重要組成部分，占有很大的價(jià)值比重，并且其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到UPS的正常使用，所以應(yīng)慎重選擇有質(zhì)量保證的正牌蓄電池。

03UPS的運(yùn)用

過去，UPS多數(shù)用于輔助計(jì)算機(jī)設(shè)備，防止突然停電造成數(shù)據(jù)丟失。現(xiàn)在UPS不間斷電源已廣泛應(yīng)用于：礦山、航天、工業(yè)、通訊、特種、醫(yī)院、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、應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運(yùn)、交通、電廠、變電站、特種、生產(chǎn)工廠、消防安全報(bào)警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、移動(dòng)通訊、太陽能儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制設(shè)備及其緊急保護(hù)系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。

04UPS的分類

UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類。

①后備式UPS，它具備了自動(dòng)穩(wěn)壓、斷電保護(hù)等UPS最基礎(chǔ)也最重要的功能，雖一般有10ms左右的轉(zhuǎn)換時(shí)間，但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而具有價(jià)格便宜，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于微機(jī)、外設(shè)、POS機(jī)等領(lǐng)域。

②在線式UPS結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但性能完善，能解決所有電源問題，轉(zhuǎn)換時(shí)間0ms，如四通PS系列，其顯著特點(diǎn)是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電，能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題；由于需要較大的投資，通常應(yīng)用在關(guān)鍵設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中心等對(duì)電力要求苛刻的環(huán)境中。

③在線互動(dòng)式UPS，同后備式相比較，在線互動(dòng)式具有濾波功能，抗市電干擾能力很強(qiáng)，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于4ms，逆變輸出為模擬正弦波，所以能配備服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，或者用在電力環(huán)境較惡劣的地區(qū)。

根據(jù)設(shè)備的情況、用電環(huán)境以及想達(dá)到的電源保護(hù)目的，可以選擇適合的UPS；例如對(duì)內(nèi)置開關(guān)電源的小功率設(shè)備一般可選用后備式UPS，在用電環(huán)境較惡劣的地方應(yīng)選用在線互動(dòng)式或在線式UPS，而對(duì)不允許有間斷時(shí)間或時(shí)刻要求正弦波交流電的設(shè)備，就只能選用在線式UPS。

UPS通常分為工頻機(jī)和高頻機(jī)兩種。

工頻機(jī)由可控硅SCR整流器，IGBT逆變器，旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz，顧名思義叫工頻UPS。

高頻機(jī)通常由IGBT高頻整流器，電池變換器，逆變器和旁路組成，IGBT可以通過控制加在其門極的驅(qū)動(dòng)來控制IGBT的開通與關(guān)斷，IGBT整流器開關(guān)頻率通常在幾K到幾十KHz，甚至高達(dá)上百KHz，相對(duì)于50Hz工頻，稱之為高頻UPS。

05采購(gòu)要點(diǎn)

一、穩(wěn)定性

因?yàn)閁PS是起保障作用的，因此它自身的穩(wěn)定性更為重中之重。所以，當(dāng)用戶選購(gòu)UPS產(chǎn)品的時(shí)候，不管是中小型企業(yè)用戶還是其他，首先必須考慮UPS產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的質(zhì)量是用戶選用產(chǎn)品的第一要?jiǎng)t，品牌之所以稱為品牌，是因?yàn)樗缓芏嗳蓑?yàn)證過、認(rèn)可了，才是首要。

二、后備時(shí)間

后備時(shí)間是很多用戶在購(gòu)買UPS產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)關(guān)注比較多的一個(gè)指標(biāo)，后備時(shí)間是取決于客戶的需求。從學(xué)術(shù)角度講，UPS就是停電后繼續(xù)為設(shè)備供電，首先這是一個(gè)物理學(xué)，停電后供電只是它的功能之一，功能之二則是保證用戶能夠有一個(gè)干凈的電源，保護(hù)用戶的設(shè)備避免因此造成的損失。

三、確定UPS的類型

根據(jù)負(fù)載對(duì)輸出穩(wěn)定度、切換時(shí)間、輸出波形要求來確定是選擇在線式、在線互動(dòng)式和后備式。在線式UPS的輸出穩(wěn)定度、瞬間響應(yīng)能力比另外兩種強(qiáng)，對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)能力也較強(qiáng)。對(duì)一些較精密的設(shè)備、較重要的設(shè)備要采用在線式UPS。在一些市電波動(dòng)范圍比較大的地區(qū)，避免使用互動(dòng)式和后備式。如果要使用發(fā)電機(jī)配短延時(shí)UPS，推薦用在線式UPS。

四、服務(wù)能力

每個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、電力環(huán)境都不相同，電源保護(hù)要求也隨之變化。用戶在使用UPS時(shí)可能遇到種種問題也不盡相同，用戶希望購(gòu)置的是完全適合實(shí)際需求的產(chǎn)品和服務(wù)，而且關(guān)心設(shè)備投資的周期、長(zhǎng)期回報(bào)率及投資風(fēng)險(xiǎn)。而現(xiàn)實(shí)是，絕大多數(shù)用戶缺乏這方面的專業(yè)人員，所以，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和主動(dòng)的服務(wù)態(tài)度也成為用戶選購(gòu)UPS時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素。

五、附件功能

為了提高系統(tǒng)的可靠性，建議采用UPS熱備份系統(tǒng)，可以系統(tǒng)串聯(lián)熱備份或并聯(lián)熱備份。小容量的UPS（1~2KVA）還可以選用冗余開關(guān)。可以選用遠(yuǎn)程監(jiān)控面板，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端監(jiān)視和控制UPS工作。可以選用監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和UPS之間的智能化管理。可以選用網(wǎng)絡(luò)適配器，實(shí)現(xiàn)UPS的網(wǎng)絡(luò)化管理（基于SNMP）。在某些多雨多雷地區(qū)，可以配用防雷器。還要考慮是否能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的使用和對(duì)外設(shè)進(jìn)行保護(hù)。因?yàn)橥庠O(shè)越來越來齊全（如打印機(jī)、掃描儀），這部分設(shè)備也同樣需要保護(hù)。是否具備電纜線浪涌保護(hù)和數(shù)據(jù)浪涌保護(hù)？在無人值班時(shí)能否進(jìn)行自動(dòng)的系統(tǒng)關(guān)機(jī)？另外，因?yàn)橛脩羯逃玫淖烂娴腢PS多放在自己的身邊，所以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)風(fēng)格、制造工藝方面也是需要考慮的。