UPS的中文意思為“不間斷電源”,，是英語“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,，使您不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,，主要起到兩個(gè)作用：一是應(yīng)急使用,，防止突然斷電而影響正常工作，給計(jì)算機(jī)造成損害,；二是消除市電上的電涌,、瞬間高電壓、瞬間低電壓,、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”,，改善電源質(zhì)量，為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電源,。

從基本應(yīng)用原理上講,，UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要元件,，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備,。主要由整流器、蓄電池,、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等幾部分組成,。

1)整流器：整流器是一個(gè)整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置,。它有兩個(gè)主要功能：第一,，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載,，或者供給逆變器,；第二，給蓄電池提供充電電壓,。因此,，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用；

2)蓄電池：蓄電池是UPS用來作為儲(chǔ)存電能的裝置,，它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成,，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時(shí)間。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時(shí),，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,。２當(dāng)市電故障時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載,；

3)逆變器：通俗的講,，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋,、控制邏輯和濾波電路組成,；

4)靜態(tài)開關(guān)：靜態(tài)開關(guān)又稱靜止開關(guān),，它是一種無觸點(diǎn)開關(guān)，是用兩個(gè)可控硅（SCR）反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān),，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種,。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng),，其作用是實(shí)現(xiàn)從一路到另一路的自動(dòng)切換；并機(jī)型開關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺(tái)逆變器,。

目前,，主流的UPS廠商有APC、山特等,，都提供各種級(jí)別的UPS滿足不同用戶群的需要,。

一 類型

（一）UPS電源按其工作原理可分為后備式、在線式以及在線互動(dòng)式三種,。

1 后備式UPS：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)，將電池提供的直流電轉(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,，主要適用于市電波動(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，主要是讓您有時(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。

2在線式UPS：這種UPS一直使其逆變器處于工作狀態(tài),，它首先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在供電狀況下的主要功能是穩(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不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)長,，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)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(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,。

3在線互動(dòng)式UPS：這是一種智能化的UPS,，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,?？勺詣?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，提供比較穩(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,。

表一

表二

（二）UPS從結(jié)構(gòu)上一般分為直流UPS(DC-UPS)和交流UPS(AC-UPS)兩大類,。

1 直流UPS直流不間斷電源由兩個(gè)基本單元組成,。分別是整流器,、蓄電池。其原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：

其工作過程是：當(dāng)市電正常時(shí),，電流通過整流器向負(fù)載供電,，同時(shí)整流器給蓄電池充電。電流路徑是1路市電——整流器——負(fù)載,，2路路市電——整流器——蓄電池,。當(dāng)市電故障或整流器故障時(shí)，通過控制電路自動(dòng)切換使蓄電池為負(fù)載供電,，電流流向?yàn)樾铍姵?mdash;—負(fù)載,。

2交流UPS電源由三個(gè)基本單元組成。分別是整流器,、蓄電池和逆變器,。其原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：

其工作過程是：當(dāng)市電正常時(shí)，電流通過整流器,、逆變器向負(fù)載供電,，同時(shí)整流器給蓄電池充電。電流路徑是1路：市電——整流器——逆變器——負(fù)載,，2路：市電——整流器——蓄電池,。當(dāng)市電故障或整流器故障時(shí)，通過控制電路自動(dòng)切換使電池為負(fù)載供電,，電流流向?yàn)樾铍姵?mdash;—逆變器——負(fù)載,。

（三）從備用時(shí)間分，UPS分為標(biāo)準(zhǔn)型和長效型兩種,。

一般來說,，標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)內(nèi)帶有電池組，在停電后可以維持較短時(shí)間的供電（一般不超過25分鐘）；長效型機(jī)內(nèi)不帶電池,，但增加了充電器,，用戶可以根據(jù)自身需要配接多組電池以延長供電時(shí)間，廠商在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)加大充電器容量或加裝并聯(lián)的充電器,。

此外,UPS的分類還有其他一些簡單的分類,，比如從組成原理分為旋轉(zhuǎn)型UPS和靜止型UPS；從應(yīng)用領(lǐng)域分為商業(yè)用UPS和工業(yè)用UPS,；從輸出電壓的相數(shù)分為單相UPS和三相UPS,；從容量分為大容量UPS（大于100KVA）、中容量UPS（10-100 KVA）和小容量UPS（小于10 KVA）,。

二 UPS的容量

UPS的額定容量是指UPS的最大輸出功率（電壓V和電流A的乘積）,。

通常市場(chǎng)上所售的UPS電源，容量較小的以“W”（瓦特）為單位來標(biāo)識(shí),；超過1千瓦時(shí),，用“VA”（伏安）標(biāo)識(shí)，“W”與“VA”值是有區(qū)別的,。這就要求我們必須區(qū)別具體情況來選擇UPS,。一般來講，1千瓦以內(nèi)的小容量UPS一般都用“W”表示容量,，容量在1KVA～500KVA的 UPS 都用VA而不是W來表示容量,。

事實(shí)上，“W”總是小于等于“VA”,。它們之間的換算關(guān)系可用如下公式計(jì)算出來： W = VA×功率因數(shù),。功率因數(shù)在0～1之間，它表示了負(fù)載電流做的有用功（W）的百分比,。只有電熱器或電燈泡等的功率因數(shù)為1,。對(duì)于其他設(shè)備來說，有一部分負(fù)載沒有作功,。這部分電流是諧波或電抗電流,，它是負(fù)載特性引起的。由于有這部分電流,，所以“ VA”值比“W”值大,，在功率因數(shù)為1時(shí)，“W”和“VA”值相同,。

那么在我們?yōu)橛?jì)算機(jī)等設(shè)備選配UPS電源時(shí),，怎樣選擇合適的UPS容量？若選擇不當(dāng),，通常會(huì)出現(xiàn)以下兩種情況,，一是容量過小,，即所謂小馬拉大車，很可能會(huì)造成設(shè)備的損壞,；另一種情況是容量過大,，造成資金的浪費(fèi)。因此,，正確地選擇UPS的容量對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理人員來說是一件重要的事情,。

一般來講，UPS在容量選擇應(yīng)考慮以下因素：

1,、實(shí)際負(fù)載情況：P=∑Pi/f

即實(shí)際所有負(fù)載的總和∑Pi,，再除以功率因數(shù)f，f=0.6~0.8,即可得到實(shí)際負(fù)載容量P,。

2,、預(yù)留擴(kuò)容：

考慮到業(yè)務(wù)發(fā)展的可能，在不大量追加投資情況下,，增加UPS輸出容量,，這可通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)：

A：選擇可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)容的UPS產(chǎn)品，如現(xiàn)在市面上銷售的模塊化UPS產(chǎn)品,。

B：提前購買大容量UPS,，但需提前投入大量的資金,。

三UPS 輸出電壓

UPS輸出電壓是指市電經(jīng)過UPS整形,、濾波、穩(wěn)壓等一系列措施后輸出的供電腦等負(fù)載設(shè)備使用的電壓,。這種電壓一般都比市電電壓干凈,，沒有雜質(zhì)訊號(hào)。通常UPS的輸出交流電壓應(yīng)該穩(wěn)定在220V,，不能有過多偏差,。

四 輸出電壓頻率

一般電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率是50Hz（赫茲）或者60Hz（赫茲），UPS允許市電頻率有一定的變化范圍,，在這個(gè)范圍內(nèi),，UPS同步跟蹤市電頻率，超出則以本機(jī)頻率輸出,。這個(gè)實(shí)際輸出的頻率就是輸出電壓頻率,。

五 UPS的輸入電壓范圍

UPS的輸入電壓范圍，即UPS允許市電電壓的變化范圍,，也就是保證UPS不轉(zhuǎn)入電池逆變供電的市電電壓范圍,。范圍越大說明UPS適應(yīng)性越好。一般UPS的輸入電壓范圍應(yīng)該在160V~270V之間或者更寬,。

在正常的輸入電壓范圍內(nèi),，逆變器（負(fù)載）電流由市電提供，而不是電池提供。輸入電壓范圍越寬,，UPS電池放電的可能性越小,，故電池的壽命就相對(duì)延長。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐碾妷翰▌?dòng)情況直接影響UPS的運(yùn)行,，特別是有些地區(qū)電網(wǎng)比較惡劣,，白天和晚上的電壓相差很大。如果UPS 要24小時(shí)工作,，在如此大的變化范圍里,，UPS能否工作至關(guān)重要。如不能工作,，只有轉(zhuǎn)電池,，這樣一則電池并沒有用于真正的斷電，二則頻繁轉(zhuǎn)電池會(huì)影響電池的壽命,。如果該UPS的轉(zhuǎn)電池裝置為繼電器,，則對(duì)繼電器的損壞特別嚴(yán)重，大大增加了UPS的故障率,。

當(dāng)UPS電源以市電供電方式工作過程中,，如果輸入交流電源的電壓高于輸入電壓上限和低于輸入電壓下限時(shí)，UPS將斷開輸入交流電源,，而切換到電池供電方式,。開機(jī)輸入電壓范圍和輸入電壓范圍，反映了UPS電源對(duì)電網(wǎng)電壓變化的適應(yīng)能力,，開機(jī)輸入電壓范圍和輸入電壓范圍越寬表示機(jī)器對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)變化適應(yīng)能力越強(qiáng),。

六 UPS輸入電壓頻率

UPS輸入電壓頻率，即UPS能自動(dòng)跟蹤市電,、保持同步的頻率范圍,。一般電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率是50Hz（赫茲）或者是60Hz（赫茲），UPS允許市電頻率有一定的變化范圍,，亦即輸入電壓頻率范圍,，這個(gè)數(shù)值可波動(dòng)范圍通常在正負(fù)百分之二左右，在這個(gè)范圍內(nèi),，UPS同步跟蹤市電頻率,，超出則以本機(jī)頻率輸入。

七 UPS的轉(zhuǎn)換時(shí)間

UPS的轉(zhuǎn)換時(shí)間是指UPS從市電切換到電池狀態(tài)或從電池狀態(tài)切換到市電所需要的時(shí)間,。通常UPS的轉(zhuǎn)換時(shí)間不能大于10ms（毫秒）,。

UPS的轉(zhuǎn)換時(shí)間指標(biāo)希望是越小越好，但有些容性負(fù)載可以承受短時(shí)間的轉(zhuǎn)換,，UPS如采用繼電器則存在4~10ms的轉(zhuǎn)換時(shí)間,，對(duì)采用電子開關(guān)則小一些,，關(guān)鍵是看該UPS采用何種技術(shù)。通常我們認(rèn)為后備式與在線互動(dòng)式有轉(zhuǎn)換時(shí)間,，在線式UPS則不存在轉(zhuǎn)換時(shí)間,，即零轉(zhuǎn)換時(shí)間。

對(duì)于家庭個(gè)人使用或SOHO小型辦公應(yīng)用來講,，建議購買具有轉(zhuǎn)換時(shí)間的后備式UPS（不要大于10ms）,，比較合算；而對(duì)于交通,、銀行,、證券或大企業(yè)等重要型工作，則建議購買零轉(zhuǎn)換時(shí)間的在線式UPS,。

八 UPS電池

UPS（不間斷電源）之所以能夠在斷電后,，繼續(xù)為計(jì)算機(jī)等設(shè)備供電，就是因?yàn)樗睦锩嬗幸环N儲(chǔ)存電能的裝置在起作用,，這種儲(chǔ)能的裝置就是UPS電池,。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,。２當(dāng)市電故障時(shí),，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載。

UPS電池的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個(gè)UPS系統(tǒng)的可靠程度,，然而蓄電池卻又是整個(gè)UPS系統(tǒng)中平均無故障時(shí)間（MTBF）最短的一種器件,。如果用戶能夠正確使用和維護(hù)，就能夠延長其使用壽命,，反之其使用壽命會(huì)顯著縮短,，蓄電池的種類一般分力鉛酸電池,、鉛酸免維護(hù)電池及鎳鎘電池等,，如下表所示。

考慮到負(fù)載條件,、使用環(huán)境,、使用壽命及成本等因素，一般選擇鉛酸免維護(hù)電池,。用戶千萬不要因貪圖便宜而選用劣質(zhì)電池,，因?yàn)檫@樣做會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，并可能因此造成更大的損失,。

九UPS的標(biāo)稱備用時(shí)間

UPS的標(biāo)稱備用時(shí)間是指市電斷電后UPS能夠供給計(jì)算機(jī)等設(shè)備的最大供電時(shí)間,。

通常，UPS依備用時(shí)間可分為標(biāo)準(zhǔn)型及長效型,。標(biāo)準(zhǔn)型UPS備用時(shí)間為5-15分鐘,，長效型為1-8小時(shí),。假如您的設(shè)備停電時(shí)，只需要存盤,、退出即可,，那選用標(biāo)準(zhǔn)型UPS；假如您的設(shè)備停電時(shí),，仍須長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),，那須選用長效型UPS。

那么UPS備用時(shí)間的長短是由什么決定的呢,？是由UPS的儲(chǔ)能裝置,，也就是UPS電池決定的，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/7AH、12V/24AH,、12V/65AH,、12V/100AH。

后備式UPS一般內(nèi)置4AH或7AH的電池,，其備用時(shí)間是固定的,。如果是個(gè)人用戶單機(jī)使用，這種小型后備式UPS就值得選購,。在線式與在線互動(dòng)式UPS有內(nèi)置7AH電池的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型,，也有外配大容量電池組的長效機(jī)型，用戶可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的備用時(shí)間而確定配備多大容量的電池,。對(duì)于公司,，企事業(yè)單位等電腦等設(shè)備比較多的情況，就有必要選擇提供大容量電池組的UPS,，以提供更長的備用時(shí)間,。

十 電源效率

電源效率是指UPS的整機(jī)電能利用率，也就是UPS從外部吸收功率與向負(fù)載輸出功率兩者之的比值,。這個(gè)數(shù)值和UPS電源設(shè)計(jì)線路有密切的關(guān)系,，高效率的電源可以提高電能的使用效率，在一定程度上可以降低電源的自身功耗和發(fā)熱量,。通常在線式UPS的電源效率一般能夠達(dá)到90％以上,。如果需要增配大中容量的交流不間斷供電設(shè)備,，最好選用電源效率高的在線式UPS。而其他UPS的電源效率在80％左右,。

十一 噪音值

噪音是一類引起人煩躁,、或音量過強(qiáng)而危害人體健康的聲音。衡量噪音強(qiáng)弱的數(shù)值我們把它成為噪音值,，單位通常是分貝(dB), 人耳剛剛能聽到的聲音是0－10分貝,。分貝值每上升10，表示音量增加10倍,，即從1分貝到20分貝表示音量增加了100倍,。人低聲耳語約為30分貝，大聲說話為60－70分貝,。分貝值在60以下為無害區(qū),，60－110為過渡區(qū)，110以上是有害區(qū),。選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com UPS的噪音值一般應(yīng)該在60分貝以下為好,。

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（UDC534.836)，城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值列于下表,。

十二 UPS的輸出插座

UPS的輸出插座是指UPS的電源輸出接口,，通常在我國UPS產(chǎn)品要提供兩種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的插座接口：兩孔插座和三孔插座。不同的UPS提供的輸出插座數(shù)量也不相同,，一般來講,，適合個(gè)人使用的低端UPS提供一個(gè)輸出插座，而中端UPS會(huì)提供2個(gè)以上的輸出插座,，高檔的機(jī)柜式UPS提供的輸出插座會(huì)更多,，以滿足更多設(shè)備的用電需求。

十三 市電

市電即我們所說的交流電（AC）,，交流電的成分包含：電壓,、電流、頻率三種,，其頻率可分為50HZ（赫茲）與60HZ（赫茲）兩種,，電壓分布由100VA至240VA。一般為220V（伏）,。

十四 輸出過載能力

輸出過載能力是指在市電異常或負(fù)載異常時(shí),，UPS的輸出穩(wěn)定程度,。

過載能力是UPS的關(guān)鍵，因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時(shí)一般都不會(huì)出問題,。最需要UPS顯示能力的時(shí)候是在市電異常和負(fù)載異常時(shí),，因?yàn)樵谑须姾拓?fù)載正常時(shí),，UPS只是一個(gè)穩(wěn)壓器和濾波器的作用，而這個(gè)功能用一臺(tái)廉價(jià)的交流穩(wěn)壓器就完全可以實(shí)現(xiàn),。因此,，如果UPS只起這么一點(diǎn)作用那就不值得了。所以要抓住UPS主要功能,，市電異常時(shí)UPS要能不間斷的接續(xù)上去,，負(fù)載異常時(shí)UPS要能酌情處理，即對(duì)于正常的過載要能經(jīng)受得住考驗(yàn),，對(duì)于短路,，UPS要有能力及時(shí)采取必要的措施。

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