UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换城市电的系统设备。
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UPS电源是什么
UPS（Uninterruptible Power System ）即不间断电源是一种含有储能装置以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源主要用于给单台计算机计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应当市电输入正常时UPS 将市电稳压后供应给负载使用此时的UPS就是一台交流市电稳压器同时它还向机内电池充电当市电中断（事故停电）时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电使负载维持正常工作并保护负载软硬件不受损坏
UPS的功能与作用
UPS是不间断电源Uninterruptible Power System的英文名称的缩写它伴随着计算机的诞生而出现是计算机常用的外围设备之一实际上UPS是一种含有储能装置并以逆变器为主要组成部分的恒压恒额的不间断电源UPS在其发展初期仅被视为一种备用电源后来由于电压浪涌电压尖峰电压瞬变电压跌落持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题使计算机等设备的电子系统受到干扰造成敏感元件受损信息丢失磁盘程序被冲掉等严重后果引起巨大的经济损失因此UPS日益受到重视并逐渐发展成一种具备稳压稳频滤波抗电磁和射频干扰防电压浪涌等功能的电力保护系统
目前在市场上可以购买到种类繁多的UPS电源设备其输出功率从500VA到3000kVA不等当有市电供给UPS的时候UPS对市电进行稳压220V±5%后为计算机供电此时的UPS就是一台交流市电稳压器同时它还向机内电池充电因UPS设计的不同UPS适应的范围也不同UPS输出电压在±10-15%的变化一般属正常的计算机使用电压当市电异常或者中断时UPS立即将机内电池的电能通过逆变转换供给计算机系统以维持计算机系统的正常工作并保护计算机的软硬件不受损失
UPS的分类与特点
UPS电源按其工作方式可分为后备式和在线式两大类按其输出波形又可分为方波输出和正弦波输出两种后备式UPS电源在市电正常供电时市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源机内的逆变器处于停止工作状态这种UPS电源在实质上相当于一台稳压性能极差的市电稳压器它除了对市电电压的幅度波动有所改善外对市电电压的频率不稳波形畸变以及从电网串入的干扰等不良影响基本上没有任何改善只有当市电供电中断或低于170V时蓄电池才对UPS的逆变器供电并向负载提供稳压稳频的交流电源后备式UPS电源的优点是运行效率高噪音低价格相对便宜主要适用于市电波动不大对供电质量要求不高的场合
在线式UPS电源在市电正常供电时首先将市电交流电源变成直流电源然后进行脉宽调制滤波再将直流电源重新变成交流电源即它平时是由交流电经整流后又以逆变器方式向负载提供交流电源一旦市电中断立即改由蓄电池以逆变器方式对负载提供交流电源因此对在线式UPS电源而言在正常情况下无论有无市电它总是由UPS电源的逆变器对负载供电这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰带来的影响显而易见在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源因为它可以实现对负载的稳频稳压供电且在由市电供电转换到蓄电池供电时其转换时间为零
方波输出的UPS电源带负载能力差负载量仅为额定负载的40-60%不能带电感性负载如所带的负载过大方波输出电压中包含的三次谐波成份将使流人负载中的容性电流增大严重时会损坏负载的电源滤波电容正弦波输出的UPS电源的输出电压波形畸变度与负载量之间的关系没有方波输出UPS电源那样明显负载能力相对较强并能带微电感性负载不管那种类型的UPS电源当它们处于逆变器供电状态时除非迫不得已一般不要满载或超载运行否则会使UPS电源的故障率明显增多
UPS与负载的匹配
有的UPS用瓦W或者千瓦kw来表示其输出功率如500W1kw等;有的UPS用伏安VA或者千伏安kVA来表示其输出功率大小如3000VA5kVA等VA与W的一般换算关系为瓦是伏安的0.8倍如3kVA=2.4kwUPS是线负载供电用的每一种UPS都有特定的输出功率能力如3kVA的UPS其最大输出功率是3kVA或者2.4kw此时就要求接到这台UPS上的设备的耗电功率总和不能超过2.4千瓦通常设备都标明了耗电功率或者额定功率此时就应当使所有接到UPS上的设备的额定功率加起来不超过UPS的输出功率这种方法通常就叫做UPS输出功率与负载耗电功率的匹配但有些设备的启动功率是额定功率的3-5倍例如打印机的额定功率为200W则在计算负载匹配时要按5×200W=1000W进行折算除了打印机以外的其他计算机外部设备通常启动功率略大于额定功率故考虑匹配时最好按UPS输出功率的80%进行负载匹配
标准的UPS未加外接电池前在它的输出功率与负载耗电功率完全匹配即全负载的情况下一般从市电中断时算起可供电约6-10分钟具体数值每个型号的UPS说明书上都有记载如果以负载耗电功率只有UPS输出功率的一半计算习惯叫半负载或者50%负载率如1000W的UPS接入500W的负载则可供电12-25分钟不同负载量时的UPS供电时间大约可参照负载减半时间加倍的方式计算使用注意事项正确使用UPS电源不但可以减少UPS发生故障的机会而且能够有效地延长其使用寿命
平常使用USP电源应当注意以下几点
1使用UPS电源时应严格遵守厂家的产品说明书的有关规定保证UPS所接市电的火线零线顺序符合要求
2配备UPS的主要目的是防止由于突然停电而导致计算机丢失信息和破坏硬盘但有些设备工作时是并不害怕突然停电的如打印机等为了节省UPS的能源打印机可以考虑不必经过UPS而直接接入市电如果是网络系统可考虑UPS只供电给主机或者服务器及其有关部分这样可保证UPS既能够用到最重要的设备上又能节省投资
3不要超负载使用UPSUPS电源的最大负载量应该是其标称负载量的80%如1000w的UPS按80%负载率即800W去匹配负载1000VA的UPS按80%换算成800W之后再按80%负载率即640W去匹配负载如果超载使用在逆变状态下常造成逆变三极管的击穿此外在使用UPS时严禁接诸如日光灯之类的感性负载而只能接纯电用或较小的电容性负载
4开关机时应当注意开关机的顺序开机时先开UPS稍后最好是滞后1-2分钟让UPS充分进入工作状态再开通负载的电源开关而且负载的电源开关要一个一个地去开通关机时顺序正好相反先一个一个地关掉负载的电源开关再关掉UPSUPS要长期处于开机状态而计算机等负载则每次要用才开机用完后只要关掉计算机等负载的电源开关即可
5不要频繁关闭和开启UPS电源
一般要求在关闭UPS电源后至少要等待6秒钟后才能再开启UPS电源否则UPS电源可能处于启动失败的状态即UPS电源处于既无市电输出又无逆变器输出的不正常状态
6UPS内电池内的电能有可能因某种原因而耗尽或者接近耗尽为了补偿电池能量和提高电池寿命UPS要进行及时的较长时间的连续充电通常不少于48小时可以带或者不带负载以避免由于电池衰竭而引起故障新购置或存放很久的UPS在使用前应先充电12小时长期存放不用的UPS每隔3个月充电12小时若处于高温地区每隔2个月充电一次UPS不充电就使用会损坏蓄电池
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