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UPS（不间断电源）概述UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。组成UPS目前分为在线式和后备式等，目前，主流的UPS厂商为台湾艾普斯,厦门科华、佛山BAYKEE（柏克 ），EAST（易事特）、深圳山特、overtop（顶尖）、东莞优玛电气UMART、APC、 伊顿、爱默生等，都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。 不间断电源的组成从基本的应用原理上讲，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。 整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用； 蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。其主要功能是： 1.当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。 2.当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载； 逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成； 静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。UPS方框图1后备式UPS其单机输出容量在3kVA以下，一般为0.25kVA1kVA左右，当市电电压在165270V的范围内，向用户提供经变压器抽头调压处理过的一般市电，当市电电压超过此范围时，才向用户提供具有稳压输出特性的50Hz方波电源，这是一种只能满足一般用户要求的普及型UPS电源。其基本工作原理框图如图7-1所示。当市电供电正常时，经低通滤波器抑制高频干扰，经调压器对电压变化起伏较大的市电进行稳压处理，再经转换开关S1向负载供电，而整流器对蓄电池组充电，使电池始终处于充足状态，以备一旦市电不正常时，改由蓄电池通过逆变器，经由转换开关S2向负载供电。综上所述，这种UPS最大特点是结构简单、价格便宜、噪声低，但绝大部分时间，负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源。在线式UPS原理方框图如图7-4所示。此类UPS将供电质量较差的市电首先经UPS内部滤波器、整流器变为直流稳压电源，然后再利用PWM方式经逆变器重新将直流电源变成纯正的高质量的正弦波交流电源，通过这样的变换，市电中的所有干扰几乎都被过滤掉，这就避免了由市电带来的任何电压或频率波动及干扰等影响。当市电供电出故障或完全停电时，利用蓄电池组继续向逆变器提供直流电源，保证了UPS向用户提供高质量的正弦交流电源。一旦UPS发生故障时，静态开关接通旁路系统，由市电直接经过静态开关向负载供电。双变换在线式UPS克服了市电质量差对其性能的影响，市电中断时，负载不会发生电源瞬时中断。它有如下的优越电气特性：（1）由于逆变器控制电路中，具有闭环负反馈控制电路，使其输出电压具有高精度；（2）锁相同步电路确保电源在UPS的锁相同步电路所允许的同步窗口与市电电源保持锁定的同步关系；（3）由于采用了高频正弦脉宽调制技术，因此，从逆变器输出的电源具有非常标准的正弦波形；（4）由于采用了双变换在线设计方案，完全消除了市电电网的电压波动、波形畸变、频率波动及干扰所产生的影响；（5）永远处于不间断向用户的负载供电的状态。UPS逆变工作原理及主要电路技术7.3.1 逆变电路逆变器（逆变电路）是开关电源和UPS的核心装置，首先讨论逆变电路的工作原理。在本章前面章节已经讨论了UPS的分类，按输入输出相数分为单进单出、三进单出和三进三出UPS等，其相应的逆变电路从结构和原理上也有差别。在此只讨论逆变电路普通的原理结构以期大家能从中对逆变电路有大致的认识。1单相逆变电路单相逆变电路有推挽式、半桥式和全桥式等，均用于中小型UPS系统。下面介绍脉宽调制型全桥逆变器。例如，将u=Umsinw t的正半周波形分10段，每段宽度即为18，每个矩形波的面积与按一定规律设计，中间的矩形波最宽而与邻近的矩形波间隔最小，两旁的矩形脉冲宽度变小而间隔增大。需调整时，只要将所有的矩形脉冲按比例加宽或调窄，但矩形脉冲个数保持不变。需要减少更多的谐波成分时，只要按一定的要求增加矩形脉冲个数即可。所以这种对称的脉宽调节矩形波共同的特点是既可满足逆变器输出电压调节的要求，又可满足谐波含量少的要求。7.3.2 静态开关和锁相电路 1静态开关在不间断供电系统中，由于单台UPS的功率容量有限，往往采用多台UPS并联在一起供电，并采用冗余方式向负载供电，除此还有一路交流旁路作为备用电源。小功率UPS采用快速继电器作为切换元件，但由于继电器的切换时间为2ms3ms会造成瞬间供电中断并随着UPS功率提高而产生继电器触点拉弧打火等现象，因此，在大功率UPS供电系统及切换过程中，采用静态开关作为切换元件。但若不设置静态开关，在两电源间会产生均衡电流，从而影响供电的可靠性。即使UPS中设置了静态开关，若由于静态开关中切换性能不良，亦可对系统造成供电中断。因此，静态开关是UPS的重要组件。UPS中依据组合方式的不同有两种类型，即转换型和并机型，目前单机型的UPS静态开关一般采用转换型，而可并机UPS的静态开关有的采用并机型。它实际上是一对反相并联的快速晶闸管。图7-10所示是UPS供电系统中常用的两种连接方式。在图7-10（a）中，继电器作为逆变的切换开关，交流旁路用静态开关作为切换器件。在由交流旁路供电切换为逆变器供电时，先吸合继电器然后封锁晶闸管的触发信号，此时由交流旁路和逆变器并联向负载供电。当晶闸管支路电流为0时，晶闸管关断而断开市电供电电路；当由逆变器供电切换为交流旁路供电时，在发出继电器关断信号的同时，触发晶闸管导通，由于晶闸管导通时间为s级，而继电器释放时间较长，因此也存在同时供电的情况。在图7-10（b）中，交流旁路与逆变器都采用静态开关作为切换开关。当执行切换时，封锁脉冲并检测流过静态开关的电流，当电流为零时触发另一静态开关的晶闸管，实行二者的转换。在采用并联供电的系统中，当电压处于正半周或负半周时，同时触发处于正向阳极电压的两个晶闸管使之导通，由于晶闸管电流为零时关断使反向并联的两只晶闸管切换导通，使之并联负载供电。 当主备用电源产生切换时，两电源应保持同步，若频率或相位存在差异，或两者电压不一样，会造成负载波形异常，实质上由于主备用电源存在的输出电压差，还将会造成环流，严重时会损坏静态开关及主电路中的逆变器件。因此，在UPS电源中需具有锁相同步电路，当市电电源频率超过UPS锁相同步电路所允许的同步窗口时，逆变器电源将不再跟踪市电电源，而回到UPS电源的本机振荡频率50Hz，事实上，配置了静态开关的UPS当发生逆变频率不跟踪市电电网频率时，当输出过载或UPS逆变器故障时将会拒绝执行旁路动作，使输出中断。因此，UPS电源在频率指标中提出了频率跟踪范围、频率跟踪速度等指标。保证同步切换有以下方法。 直接检测两电源电压的相位，以此作为切换时的一个控制信号。 检测两电源的电压差，以此间接反映出相位差，产生切换控制信号。 为防止切换时感性负载中出现浪涌而损坏元件，可通过检测主用电源在稳态电流过零时接通旁路电源，以实现安全切换。除此之外，还有其他切换条件，如主用电源的电压过高、过低，使旁路电源投入工作，但必须也对旁路电源电压进行检测，若旁路电压不正常，则发生禁止切换信号；又如负载电流超过允许值时，电流检测电路发出切断静态开关信号，中断对负载供电，以防设备损坏。2锁相电路压控振荡器是一个振荡频率受某个控制电压控制的振荡器；鉴相器是一个相位比较器，它把输入信号相位与压控振荡器输出信号相位进行比较，输出一个反映两个信号相位差大小的误差电压，这个电压经低通滤波器，将误差电压中的高频成分和噪声滤除后，加到压控振荡器，使压控振荡器的频率向输入信号靠近，直至最后频率相等而相位同步实现锁定。在阶梯波逆变器中，每台逆变器上的晶闸管触发脉冲由锁相环路提供。通过加入锁相电路，使脉发脉冲跟踪电网频率作相应变化，从而使逆变电路与电网电压同步。7.4 UPS操作在线式UPS是通信用较多见的，以下我们对它日常的操作作一些介绍。UPS可处于下列三种运行方式之一： 正常运行所有相关电源开关闭合，UPS带载； 维护旁路UPS关断，负载通过维护旁路开关，连接到旁路电源； 关断所有电源开关断开，负载断电。本节介绍在上述三种运行方式之间互相切换、复位及关断逆变器的操作。图7-12所示是在线式UPS各操作开关示意图。1UPS开机加载步骤此步骤用于UPS开机加载，假设UPS安装调试完毕，市电已输入UPS。（1）合静态旁路开关Q2。（2）合整流器输入开关Q1。（3）合UPS输出电源开关Q4。（4）手动合电池开关。在合电池开关前，检查直流母线电压，若电压符合要求（380V交流系统为432Vdc，400V交流系统为446Vdc，415V交流系统为459Vdc）。2UPS从正常运行到维护旁路的步骤负载从UPS逆变器切换到维修旁路，这在UPS需要维护时有用。负载由逆变器切换到静态旁路的操作过程如下。（1）关断UPS逆变器，负载切换到静态旁路。通常在主菜单上可以操作关断UPS逆变器。（2）取下Q3手柄上的锁，并扳动Q3内的锁定杆，然后闭合维护旁路开关Q3。断开整流器电源输入开头Q1，UPS电源输出开关Q4，静态旁路开关Q2和电池开关，UPS已关闭，但市电通过维护路向负载供电。3UPS在维护旁路下的开机步骤包括如何启动UPS，并把负载从维护旁路切换到逆变器。（1）闭合UPS输出开关Q4和静态旁路开关Q2。（2）闭合整流器输入电源开关Q1，整流器启动并稳定在浮充电压，可查看浮充电压是否正常。（3）闭合电池开关。（4）断开维护旁路开关Q3，并上锁。4UPS关机步骤（1）断开电池开关和整流器输入电源开关Q1。（2）断开UPS输出开关Q4和旁路电源开关Q2。（3）若要UPS与市电隔离，则应断开市电向UPS的配电开关，使直流母线电压放电。 5UPS的复位当因某种故障使用了EPO（紧急关机），待故障清除后，要使UPS恢复正常工作状态，需要复位操作，或在系统调试时，选择手动方式从旁路切换到逆变器，UPS由于逆变器过温、过载、直流母线过压而关闭，当故障清除后，需要采用复位操作，才能把UPS从旁路切换到逆变器带载。操作复位按钮使得整流器、逆变器和静态开关重新正常运行。若是EPO后的复位，则还需用手动合电池开关。7.5 UPS电源供电系统的配置形式 并机包含两层含义：冗余和增容。并机不一定是冗余的，并联的概念才是增容，而冗余的概念则是可靠性。如两台30kVA UPS并联给40kVA负载供电，只能说是这两台实现了并联，但若其中一台因故障而关机，则余下的另一台也会因过载而切换到旁路上去，若负载为15kVA则一台因故停机时，不会切换到旁路上而由另一台UPS继续供电，这就实现了冗余，在实际工作中，应根据实际情况确定并机的目的是冗余还是增加可靠性。现在大型UPS电源MTBF可达20万小时以上，但并不能确保故障率为零，在UPS电源中可采用具有容措功能的冗余配置方案来解决这个问题。因此如何解决好多台UPS电源以同频、同相、同幅运行是实现多台UPS冗余供电的关键。从冗余式配置方案来看，有这样几种方式：主机从机型“热备份”UPS供电方式；直接并机冗余UPS供电方式；双总线冗余供电方式。1主机从机型“热备份”UPS供电方式这是缘于UPS电源的锁相同步控制技术还未完善到足以保证多台UPS的逆变器电源总是处于同相、同频的跟踪技术下常采用的方案。主机从机型“热备份”UPS供电方式如图7-12所示。图7-12（a）中，UPS-2中的逆变器电源2一直处于空载状态，只有当UPS-1故障时，UPS-2才承担供电业务。此方式的缺陷在于UPS-2长期处于空载状态，其电池寿命会缩短、容量会下降，且UPS-2得具有阶跃性负载承载能力，无扩容能力。为提高性价比，可采用图7-12（b）形式。UPS-1、UPS-2作主机使用，而UPS-3作为二者的从机。 2直接并机冗余供电方式为克服主机从机型热备份供电系统的弱点，随着UPS控制技术的进步，具有相同额定输出功率的UPS可直接并联而形成冗余供电系统。为保证高质量的并机系统，各电源间必须保持同频、同相，且各机均流。一套设计完善的n+1型并联冗余供电系统应完成以下的控制功能。（1）锁相同步调节功能为安全、可靠执行供电的切换，要求逆变输出频率及相位与旁路市电处于严格的锁定状态而且对多台间的相位差进行微调，使相位差尽可能趋于零，从而实现冗余系统锁相同步的完善调节，以防止并联系统出现环流。（2）均流调节应保证并机系统均衡承担总电流，因此UPS并机控制电路应对每台UPS的输出电压进行微调，以保持多台UPS电流输出的均衡度。（3）选择性脱机跳闸功能并机控制电路应正确判断出哪台UPS单机出现故障，并进行自动操作，向值机人员发出告警信号，以便及时检修。（4）非冗余工作状况报警若系统处于非冗余状况，并机控制电路应发出告警，提醒值机人员及时排除故障，恢复冗余供电状态，防止由于负载的变化切换到交流旁路供电系统。（5）环流监控环流的出现，将会导致UPS并机系统运行效率下降，加速单机老化，严重时造成向交流旁路系统切换或停止供电。因UPS设计不同，直接并机方案有简单的直接并机方案、主动式的并机方案以及输出端带“总线输出开关”冗余供电设计的直接并机方案。（1）简单的直接并机方案各台UPS只实行与市电的跟踪同步，相互间对相位、电压不进行调节，因此易发生故障。（2）主动式直接并机方案各台UPS只实行与市电的跟踪同步，相互间对相位、电压不进行调整。 “1+1”型直接并机方案“1+1”型直接并机方案如图7-13所示，“1+1”并机板完成调节单机间的相位差，对输出电压进行微调，达到对负载的均衡供电并实行环流管理。 “导航型”UPS直接并机方案“导航型”UPS直接并机方案如图7-14所示，它与“1+1”型直接并机方案的区别在于将其中一台UPS单机作为具有优先同步跟踪市电的“导航UPS”，其余UPS则去同步跟踪“导航机”，不直接同步跟踪市电电源。相对来讲此系统不需要并机控制柜，但可能出现各机的相位差较大，环流偏大。（3）“热同步”并机技术“热同步”并机技术如图7-15所示，当两台UPS在执行并机操作时，在强大的微处理器的直接数字合成技术和自适应调控功能支持下，无需捕捉相互的实时参数，而达到互锁及均流的目的。如爱克塞公司的Powerware9315系列UPS就采用了该技术。（4）采用“并机柜”的并机方案图7-16所示为采用“并机柜”的并机方案，它是用一个专门的“并机柜”来代替原分散交流旁路供电通道，解决了各个分散的交流旁路上的“静态开关”的不均流带载问题。3双总线冗余供电方式由于在UPS供电系统中，输出端与负载间配有配电柜和断路器等，若碰到检修或产生故障，以上介绍的几种配置形式将引起负载停电，也即系统的故障率虽然降低了，但可维护性问题并没有彻底解决。因此，可采用图7-17所示的双总线冗余配置方案。其中，配有两套静态开关STS1、STS2构成的是一套能自动执行安全可靠的具有零切换时间的系统。7.6 UPS日常维护UPS周期维护内容较少，只需要保证环境条件和清洁。但是周期记录还是必须的，用于检查和预防的目的是使机器保持最佳的性能并预防将小问题转变成大故障。按维护的周期可分为：日检、周检、年检。日检的主要内容有：检查控制面板，确认所有指示正常，所有指示参数正常，面板上没有报警；检查有无明显的高温、有无异常噪声；确信通风栅无阻塞；调出测量的参数，观察有无与正常值不符等。周检的主要内容有：测量并记录电池充电电压、电池充电电流、UPS三相输出电压、UPS输出线电流。如果测量值与以前明显不同，应记录下新增负荷的大小、种类和位置等，有利于今后发生故障时的分析。在日常的维护中，有一些需要引起重视的地方，如UPS的复位。有些UPS带有EPO（紧急关机），当因某种故障UPS使用了EPO，待故障清除后，要使UPS恢复正常工作状态，需要复位操作。比如UPS由于逆变器过温、过载、直流母线过压等原因而关闭时，当故障清除后，需要采用复位操作，才能把UPS从旁路切换到逆变器带载工作，可能还需要手动合电池开关。另外，设备的选位及对环境的要求也很重要。UPS应安装在一个凉爽、干燥、清洁的环境中，应装排气扇，加速环境空气流通，在尘埃较多的环境中，应加空气过滤装置。电池的环境将直接影响电池的容量和寿命。电池的标准工作温度为20，高于20的环境温度，将缩短电池的寿命，低于20将减低电池的容量。通常情况下，电池容许的环境温度为1520之间，电池所在的环境温度应保持恒定，远离热源和风口。要实现逆变器与旁路电源间无中断切换，应先开静态旁路开关，由旁路电源向负载供电，再断开UPS交流输入接触器。当负载从旁路切换回逆变器，首先要闭合UPS交流输入接触器，再断开静态旁路开关。在正常运行状况下，上述操作的实现必须是逆变器输出与旁路电源完全同步。当旁路电源频率在同步窗口时，逆变器控制电路总是使逆变器频率跟踪旁路电源频率。当逆变器输出频率与旁路电源不同步时，一般会显示告警信息。大中型UPS在通信企业中的应用越来越广泛，其作用也越来越明显。理解UPS的基本原理就显得尤为重要。在日常的维护过程中，对一些故障的判断分析，特别是对一些紧急情况的处理，清晰的思路和丰富的经验是设备可靠运行的最重要的保证。小 结1UPS的发展经历了初期的旋转型、20世纪60年代可控硅静止型和80年代巨型功率晶体管（UR）静止型，到了90年代绝缘栅双极晶体管（IGBT）制成的UPS，其技术性能在不断提高，在通信电源系统中的地位和重要性也在逐步提高，现在已经成为通信电源日常维护的一个重点。2UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关和向负载提供市电（备用电源）的旁路装置等部件组成。按电路结构形式分类，有后备式、在线互动式、三端口式（单变换式）、双变换在线式和Delta变换型等。3在“通信用不间断电源UPS”行业标准中，一些主要的参数指标有：输入电压、输入频率、输出波形失真度、输出电压不平衡度、并机负载电流不均衡度；输入功率因数和输入电流谐波成分；电源效率、输出电流峰值系数、过载能力；输出电压稳压精度；输出功率因数；输出频率、频率跟踪范围、频率跟踪时间等。4单相逆变电路有推挽式、半桥式、全桥式等。正弦波逆变电路有阶梯波逆变器、多脉冲调制逆变器和正弦脉宽调制（SPWM）逆变器。5UPS交流滤波器应具有下列性能：一是使输出电压中单次谐波含量和总谐波含量降到指标允许的范围内；二是在三相条件下使输出电压不平衡度符合规定范围；三是使负载变化引起的输出电压波动小，且满足动态指标，同时要重量轻，体积小。6为防止切换时间造成瞬间供电中断并产生继电器触点拉弧打火等现象，在大功率UPS供电系统及切换过程中，采用静态开关作为切换元件。7锁相电路由鉴相器、低通滤波器和压控振荡器组成，用于检测两个交流电源的相位差并将它变成一个电压信号去控制逆变的输出电压相位与频率，从而保持逆变器与交流电源的同步运行。8UPS的运行方式有：正常运行、维护旁路和关断。9并机包含两层含义：冗余和增容。并机不一定是冗余的，并联的概念才是增容，而冗余的概念则是可靠性。从冗余式配置方案来看，有这样几种方式：主机从机型“热备份”UPS供电方式；直接并机冗余UPS供电方式；双总线冗余供电方式。10UPS正确使用和合理的维护使UPS保持最佳的性能并预防将小问题转变成大故障。UPS按维护的周期可分为：日检、周检、年检。UPS知识1.UPS是什么？ UPS是不间断电源（Uninterruptible Power Supply）的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。 从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路，自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备； 从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电，使你能有充裕的时间应付； 从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。 2.UPS分哪些种类？ UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类： 后备式UPS是我们最常用的，它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域； 在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中； 4模块化UPS与传统UPS相比有诸多优点，代表UPS的发展方向之一，但目前还存在成本高，部分产品实际的可靠性并不如理论计算值高，但安全系数已经远远超过传统UPS；对模块化UPS的研究将有利于促进模块化的可靠性提高，从而提高模块化UPS在客户中的认可度，加快模块化UPS的发展。EAST（易事特）模块化UPS每个模块就是一台独立工作的UPS，功率段齐全可选，高效率低干扰，环保节能，安全系数高。 3.为什么要配备UPS？ 据IDC统计，全部电脑故障的45%是由电源问题引起的；在中国，大城市停电的次数平均为0.5次/月，中等城市为2次/月，小城市或村镇为4次/月，电网存在至少九种问题：断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰；因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。 另外，精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的，以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的，即使是一台普通电脑，其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值，因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分必须的。 4.我应该配备什么样的UPS？ 根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的，可以选择适合的UPS；例如对内置开关电源的小功率设备一般可选用后备式UPS，在用电环境较恶劣的地方应选用在线互动式或在线式UPS，而对不允许有间断时间或时刻要求正弦波交流电的设备，就只能选用在线式UPS。 5.我应该配备多大功率的UPS？ 首先要确定您的设备是多大功率的，一般来讲普通PC机或工控机的功率在200W左右，苹果机在300W左右，服务器在300W与600W之间，其他设备的功率数值可以参考该设备的说明书。 其次应了解UPS的额定功率有两种表示方法：视在功率（单位VA）与实际输出功率（单位W），由于无功功率的存在所以造成了这种差别，两者的换算关系为：视在功率*功率因数=实际输出功率 后备式、在线互动式的功率因数在0.5与0.7之间，在线式的功率因数一般是0.8。 给设备配UPS时应以UPS的实际输出功率为匹配的依据，有些经销商有意或无意会混淆（VA）与（W）的区别，这点要提请用户注意。 6UPS的“集中式”与“分散式”配备方式有什么区别？ 如果需要配UPS的设备较多，您可以采用“集中式”或“分散式”两种配备方式： “集中式”，就是用一台较大功率的UPS负载所有设备，如果设备之间距离较远，还需要单独铺设电线，大型数据中心、控制中心常采用这种方式，虽然便于管理，但成本较高。 “分散式”配备方式是现在比较流行的一种配备方式，就是根据设备的需要分别配备适合的UPS，譬如对一个局域网的电源保护，可以采取给服务器配备在线式UPS，各个节点分别配备后备式UPS的方案，这样配备的成本较低并且可靠性高。 这两种供电方式的优缺点如下表： 集中供电方式：便于管理、布线要求高、可靠性低、成本高。 分散供电方式：不便管理、布线要求低、可靠性高、成本低。 UPS的配备需要较专业的知识，请咨询专业人士，他们会为您设计合理的配备方案。 7.为什么UPS一定要买名牌？ UPS产品的功能在于保障，对用户而言UPS常常是保护设备与数据安全的最后防线，相比其他产品“可靠性与品质”对UPS具有更重要的意义，而惟有长期建立起来的名牌产品才能有这样的实力。 中国目前的UPS市场十分繁荣，国际知名的品牌基本上都已进入中国，如来自欧洲的梅兰日兰，来自美国的爱克赛、APC等，洋品牌在技术上有一定优势，同时价格也较为昂贵，其主要市场份额集中在中大功率UPS市场（10KVA以上）；上世纪九十年代以来，国内一些优秀品牌在UPS市场异军突起，凭借在技术上的不断追求与本土化的生产服务优势，取得了令人瞩目的成绩，已经成为中小功率UPS市场的主力军。 8.UPS备用时间的长短是由什么决定的？ 是由UPS的储能装置决定的，现在的UPS一般都用全密封的免维护铅酸蓄电池作为储能装置，电池容量的大小由“安时数（AH）”这个指标反映，其含义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的电池，安时数大的容量大；相同安时数的电池，电压高的容量大，通常以电压和安时数共同表示电池的容量，如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。 后备式UPS一般内置4AH或7AH的电池，其备用时间是固定的；在线式与在线互动式UPS有内置7AH电池的标准机型，也有外配大容量电池的长效机型，用户可以根据需要实现的备用时间而确定配备多大容量的电池。 蓄电池是UPS的重要组成部分，占有很大的价值比重，并且其质量的好坏直接关系到UPS的正常使用，所以应慎重选择有质量保证的正牌蓄电池。 9.使用UPS有哪些注意事项？ 1）UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。 2）切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调等，以免造成损坏。 3）UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。 4）UPS带载过轻（如1000VA的UPS带100VA负载）有可能造成电池的深度放电，会降低电池的使用寿命，应尽量避免。 5）适当的放电，有助于电池的激活，如长期不停市电，每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次，这样可以延长电池的使用寿命。 6）对于多数小型UPS，上班再开UPS，开机时要避免带载启动，下班时应关闭UPS；对于网络机房的UPS，由于多数网络是24小时工作的，所以UPS也必须全天候运行。 7）UPS放电后应及时充电，避免电池因过度自放电而损坏。 PS系列的工作原理 一PS系列的高频化优势 首先，PS系列UPS的输入部分取消了用于与市电隔离的工频变压器 或为降压用的自耦变压器，而采用SPWM技术实现整流高频化（AC/DC）。一方面提高了市电电压允许变化范围；另一方面在控制技术中采用数字信号处理器（DSP）控制，使输入电流正弦化，并与市电电压同相，从而实现UPS高输入功率因数（PF1），消除对市电的谐波“污染”，达到环保目的，是一款绿色UPS，同时大副度减少无功损耗，明显降低了运行成本。 其次，抛弃了传统的逆变输出工频变压器，用高频变压器来实现UPS与市电的隔离，不仅噪音低，而且效率高，在UPS的输出级逆变控制电路中采用正弦波直接反馈技术，使其调节高速化，远远优于传统的模拟反馈技术，再加上小的输出滤波器和20kHz以上的SPWM调制，使UPS动态响应特性非常好，而且输出的正弦波非常纯净光滑。 另外，在逆变保护电路中采用性能优良的过滤保护技术，使逆变器不仅具有较强的过载功能，而且具有强有力的自身保护；PS系列UPS内部的蓄电池组也采取高频变换方式充电，当市电停电，UPS转换为由蓄电池给逆变器供电时亦采取高频变换降压方式（DC / DC）实现。 二PS系列的智能化优势 UPS的智能化包括系统运行状态自动识别和控制、系统故障自诊断、蓄电池自动监测管理、智能化内部信息检测与显示等。 在系统运行状态识别与控制方面，通过内部传感器和状态逻辑及时识别系统所处的运行状态，判定系统运行程序和运行是否正常，有效地防止了系统的误操作对系统自身和负载所带来的危害，提高了UPS的可靠性。 UPS智能化的另一个方面是通过运行于PC机内的监控软件实现的，通过RS232接口将UPS与PC机串口连接，并在PC机上运行UPS的监控软件，由PC机定时发送查询指令，UPS则在规定的时间内返回运行参数信息，再由PC机进一步对UPS的运行状态、故障的具体部位等进行判断，并在必要时对UPS发出指令进行干预和提醒维护人员，并在UPS供电时间结束前自动中止计算机或局域网的运行，并将现场信息自动存盘。 三PS系列的网络化优势 在大量引进微处理监控技术的基础上，四通PS系列能在UPS和计算机网络之间建立起双向通信调控管理功能，把UPS当作广域网络的一个独立节点并装上通讯适配器，给UPS分配独立的IP地址。这样，网管员或被授权人可在网络的任何地方通过网络像管理计算机一样对UPS的情况进行实时远程监控，利用这种控制功能用户可在计算机网络终端上实时监控UPS的运行参数（例如：输入、输出的电压、电流和频率，UPS电池组的充电、放电和电压值的显示，UPS的输出功率及有关的故障、报警信息）。此外，用户还可在计算机网络终端上对UPS的输出执行定时的自动开机、自动关机操作，有序的关机操作将确保用户的软件和数据的安全可靠。 总之，四通PS系列UPS使用MOSFET及IGBT功率元件，成功地实现了高频化、小型化与高效率，也延长了蓄电池的使用寿命，而网络智能化技术不仅提供完全可靠的网络电源管理，也为节能提供了一种最佳的方案。可以说四通PS系列顺应了最新的UPS技术发展趋势，是一款在性能价格上极具竞争力的产品，必将在中国的企业级UPS市场上取得令人瞩目的成绩。 12.蓄电池的容量是什么含义？ 部分国家采用20小时放电率（C20）的安时数代表电池额定容量的大小，即在25下以恒定电流放电20小时至终止电压（1.75V/单格），该电流乘以20即为电池的C20容量，一般用AH数表示。例如，12V/100AH的电池是指该电池能够以5A（0.05C）的电流恒定放电至终止电压10.5V，可连续放电20小时。另外要注意，电池放电时间与放电电流不是线性关系，如100AH电池以100A的电流放电支持不了1个小时，只有数十分钟；而以1A的电流放电，则会超出100小时（不推荐如此方式放电）。13.标准型UPS是否可以直接外接电池作长效型UPS使用？ 不适合，由于标准型UPS设计的充电电流较小，另外受散热条件的限制，如作长效型UPS使用，一方面达不到使用目的，另一方面也容易对UPS、电池的使用造成不良影响，甚至于损坏。 14.如何延长不间断电源系统的供电时间？ 延长不间断电源系统的供电时间有两种方法： 1. 外接大容量电池组：可根据所需供电时间外接相应容量的电池组，但须注意此种方法会造成电池组充电时间的相对增加，另外也会增加占地面积与维护成本，故需认真评估。 2选购容量较大的不间断电源系统：此方法不仅可减少维护成本，若遇到负载设备扩充，较大容量的不断电系统仍可立即运作。 15.常见的电力问题有哪些？又有什么不同的解决方式？ 有一种常见的误解，认为我们使用的市电，除了偶尔发生的断电事故，是连续而且稳定的，其实不然。市电系统作为公共电网，上面连接了成千上万各种各样的负载，其中一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网中获得电能，还会反过来对电网本身造成影响，恶化电网的供电品质。另外意外的自然和人为事故，如地震、火灾、雷击、输变电系统短路等，都会危害电力的正常供应，从而影响负载的正常工作。根据电力专家的测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有以下几种： 1、电涌（power surges）：指输出电压有效值高于额定值110，而且持续时间达一个或数个周期,电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。 2、高压突波（high voltage spikes）：指峰值达6000V，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压,这主要是由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。 3、暂态过电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压，其主要原因及可能造成的破坏类似于高压突波，只是在解决方法上会有区别。 4、电压下陷（power sags）：指市电电压有效值介于额定值的80至85之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期，大型设备开机、大型电动机启动或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。 5、噪声干扰（electrical line noise）：指射频干扰(RFI)和电磁干扰（EFI）以及其它各种高频干扰，马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起噪声干扰。 6、频率飘移（frequency variation）：系指市电频率的变化超过3Hz以上，这主要是由于应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所致。 7、电压过低（brownout）：指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间，其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载等。 8、市电中断（power fai1）：指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况，其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。 针对以上各种电力问题，有几种不同解决方式，见下表 三种UPS针对电力问题的解决效果后备式在线互动式纯在线式电涌/高压突波/暂态过电压/电压下陷/噪声干扰/频率飘移/电压过低/市电中断代表有较佳保护 代表有限或视状况保护 代表没有保护 16.UPS蓄电池的正确使用与维护 在使用不间断电源系统的过程中，人们往往片面地认为蓄电池是免维护的而不加重视。然而有资料显示，因蓄电池故障而引起UPS主机故障或工作不正常的比例大约为1/3。由此可见，加强对UPS电池的正确使用与维护，对延长蓄电池的使用寿命，降低UPS系统故障率，有着越来越重要的意义。除了选配正规品牌蓄电池以外，应从以下几个方面入手正确地使用与维护蓄电池： 一、保持适宜的环境温度：影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在2025之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25，每升高10，电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是5年，这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。 二、定期充电放电：UPS电源中的浮充电压和放电电压，在出厂时均已调试到额定值，而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的，使用中应合理调节负载，比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60。在这个范围内，电池的放电电流就不会出现过度放电。 UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，一般每隔23个月应完全放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8小时以上。 三、利用通讯功能：目前，绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件，通过串/并口连接UPS，运行该程序，就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询，可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息；通过参数设置，可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作，大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。UPS的分类UPS作为计算机的重要外设，已从最初的提供后备时间单一功能发展到今天的提供后备时间及改善电网质量的双重功能，在保护计算机数据，改善电网质量，防止停电和电网污染对用户造成危害等方面起着很重要的作用。目前，市场上的UPS品牌种类繁多，但可从电路主结构、后备时间、输入输出方式、输出波形和输出容量等五方面对其进行分类，其中从电路主结构进行分类是现行最被接受的。 早期的后备式UPS在市电供电正常时，市电直接通过交流旁路和转换开关供电于负载，交流旁路相当于一条导线，逆变器不工作，此时供电效率高但质量差。在近年的后备式UPS往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善。当市电异常（市电电压、频率超出后备式UPS允许的输入范围或市电中断）时，后备式UPS通过转换开关切换到电池状态，逆变器进入工作状态，此时输出波形为交流正弦波或方波。后备式UPS存在切换时间，一般为4毫秒10毫秒，但对一般的计算机设备的工作不会造成影响。由于后备式UPS工作时输出波形大都为方波，供电质量相对较差，只适用于要求不高的场合，并且功率一般都较小，多在 2000瓦以下。但后备式UPS产品有着价格优势，比较便宜，适合于小型办公企业和家庭用户使用。 ups电源如何选购UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备，属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解. 一先确认您需要何种UPS？目前UPS种类有三种： UPS产品是金融机构计算机机房的必备设备，属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解， 1.先确认您需要何种UPS？目前UPS种类有几种： 1.后备式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电， 当市电超出其工作范围或停电时通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波。 2.在线式UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是，有极宽的输入电压范围，无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高。目前，功率大于3KVA的UPS几乎都是在线式UPS。 3.在线互动式UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点,但同样存在切换时间。 4.UPS按照输出容量大小划分UPS按输入/输出方式可分为三类：单相输入/单相输出、三相输入/单相输出、三相输入/三相输出。单相电是指由一根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统；三相电是由三根火线、一根零线和一根地线组成的供电系统,其中两根火线之间的电压（即线电压）为380V,而火线与零线之间的电压（即相电压）为220V。对于用户来说，三相供电其市电配电和负载配电容易，每一相都承当一部分负载电流，因而中、大功率UPS多采用三相输入/单相输出或三相输入/三相输出的供电方式。 5.智能型UPS是当今UPS的一大发展趋势，随着UPS在网络系统上应用，网络管理者强调整个网络系统为保护对象，希望整个网络系统在供电系统出现故障时,仍然可以继续工作而不中断。因此UPS内部配置微处理器使之智能化是UPS的新趋势，UPS内部硬件与软件的结合，大幅度提高了UPS的功能,可以监控UPS的运行工作状态，如：UP S输出电压频率，电网电压频率、电池状态以及故障记录等。还可以通过软件对电池进行检测、自动放电充电,以及遥控开关机等。网络管理者就可以根据信息资料分析供电质量，依据实际情况采取相应的措施。当UPS检测出供电电网中断时,UPS自动切换到电池供电,在电池供电