UPS的作用
UPS具有以下幾項基本功能：
1. 電網電壓正常時，市電電壓通過UPS穩(wěn)壓后供應給負載使用，性能好的UPS本身就是良好的交流穩(wěn)壓器，同時改善電源質量；同時它還對機內的電池進行充電，儲存后備能量。
2. 電網電壓異常時（欠壓、過壓、掉電、干擾等）UPS的逆變器將電池的直流電能轉換為交流電能維持對負載的供電。
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3. UPS在電網供電和電池供電之間自行切換，確保對負載的不間斷供電。而且可以根據設備的精密程度來選擇可承受的切換時間。
UPS的分類
UPS已從60 年代的旋轉發(fā)電機發(fā)展至今天的具有智能化程度的靜止式全電子化電路，并且還在繼續(xù)發(fā)展。主流的UPS廠商有APC、山特等，都提供各種級別的UPS滿足不同用戶群的需要。
目前，UPS一般均指靜止式UPS，按其工作方式分類可分為后備式、在線互動式及在線式三大類。
1. 后備式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電超出其工作范圍或停電時，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是：結構簡單，體積小，成本低，但輸入電壓范圍窄，輸出電壓穩(wěn)定精度差，有切換時間，且輸出波形一般為方波。
2. 在線互動式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電偏低或偏高時，通過UPS內部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當市電異?；蛲ｋ姇r，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是：有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小等特點，但同樣存在切換時間。
3. 在線式UPS：在市電正常時，由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負載提供交流電，在市電異常時，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態(tài)，保證無間斷輸出。其特點是，有極寬的輸入電壓范圍，無切換時間且輸出電壓穩(wěn)定精度高，特別適合對電源要求較高的場合，但是成本較高。目前，功率大于3KVA的UPS幾乎都是在線式UPS。
UPS按照輸出容量大小劃分為小容量3KVA以下，中小容量3KVA~10KVA，中大容量10KVA以上。UPS按輸入/輸出方式可分為三類：單相輸入/單相輸出、三相輸入/單相輸出、三相輸入/三相輸出。對于用戶來說，三相供電其市電配電和負載配電容易，每一相都承當一部分負載電流，因而中、大功率UPS多采用三相輸入/單相輸出或三相輸入/三相輸出的供電方式。
多方面分析UPS
從原理上來說，UPS是一種集數字和模擬電路，自動控制逆變器與免維護貯能裝置于一體的電力電子設備；
從功能上來說，UPS可以在市電出現異常時，有效地凈化市電；還可以在市電突然中斷時持續(xù)一定時間給電腦等設備供電，使你能有充裕的時間應付；
從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應用于從信息采集、傳送、處理、儲存到應用的各個環(huán)節(jié)，其重要性是隨著信息應用重要性的日益提高而增加的。
從基本應用原理上講，UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護設備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關等幾部分組成。
不間斷電源(UPS)
其功能是為重要的儀器設備提供不間斷的電力供給,延長緊急安全逃生設備的電力,避免電力中斷或電力不穩(wěn)的現象,防止電源的高突波危害與損壞設備等。
后備式UPS
電路結構由逆變器、蓄電池組和切換開關組成。電網正常時逆變器停止輸出交流電,電網交流電經濾波(穩(wěn)壓)后向負載供電。電網異常(停電、欠壓、過壓等)時,UPS通過切換開關轉到逆變器輸出方式。這個轉換過程有3～10ms的切換時間。
在線互動式UPS
在電路結構中,采用較為特殊的雙向變換器與自動穩(wěn)壓調整電路,其功能為:雙向變換器共有充電器與變換器(DC/AC)兩種功能,其中的充電器類似快充器,可由原來需時7～8h的充電時間縮短至2～4h即可將電池充滿,因此效率比一般充電器高。自動穩(wěn)壓調整電路具有自動升壓與降壓的功能,當微處理器監(jiān)測到電壓偏低時,自動穩(wěn)壓調整電路則利用繼電器自動切換至升壓線圈,反之,當微處理器監(jiān)測到電壓偏高時,自動穩(wěn)壓調整電路則利用繼電器自動切換至降壓線圈,借此達到較穩(wěn)定的輸出電壓。
在線式UPS
其主要電路結構有:突波吸收濾波電路、交流電轉換直流電電路(AC/DC)、直流電轉換交流電路(DC/AC)、微處理器控制電路、旁路等5種。其動作方式:在市電正常時,市電經由突波吸收濾波電路→交流電轉換直流電電路→直流電轉換交流電電路→并轉換交流電輸出供應負載,并同時對蓄電池充電;一旦微處理器控制電路監(jiān)測到市電中斷,則立即由蓄電池放電→直流電轉換交流電電路→并轉換交流電輸出供應負載使用。如果微處理器控制電路監(jiān)測到UPS故障,此時UPS會由繼電器跳至旁路,由市電供應負載電力,并發(fā)出聲響警告使用者。
工頻機
采用工頻變壓器做為整流器和逆變器部件的UPS俗稱工頻機。
高頻機
利用高頻開關技術,以高頻開關元件替代整流器和逆變器中笨重的工頻變壓器的UPS俗稱高頻機,高頻機體積小、效率高。
蓄電池/蓄電池組
UPS所使用的蓄電池通常是密閉鉛酸免維護蓄電池。這種蓄電池的物理化學特性使其在充放電過程中幾乎沒有水分的損失,不需補充加水,密閉結構能夠任意放置,也沒有腐蝕氣體產生,免去維護的煩惱。標準的電池電壓有2V、4V、6V、12V,UPS最常用的是12V。一只蓄電池電壓不夠,就用多只串聯使用,形成蓄電池組。密閉鉛酸免維護蓄電池的壽命與如何使用及使用環(huán)境密切相關,應注意以下幾點:
(1)不能長期存放不用,這樣蓄電池會失去活性,最終導致失效。
(2)蓄電池合適的環(huán)境溫度是25℃左右,高于40℃壽命會縮短,低于0℃則有效容量下降。
(3)深度放電以后要及時回充,經常深度放電不利于蓄電池壽命。
(4)過放電(放電至低于蓄電池額定下限電壓)對蓄電池損害很大。
(5)充電器的可靠性及適用性對蓄電池的壽命至關重要。
蓄電池管理系統(tǒng)
其功能主要是要保護UPS蓄電池以及延長其壽命的管理方式,達到最佳充電效果。蓄電池管理系統(tǒng)包含了軟件和硬件,包括蓄電池特性判定、充電模式的自動選擇、自動告警以及特殊蓄電池的充電等多項技術
