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UPS
电源
UPS<
/p>
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。
从基本应用原理上讲，
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。
1)
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；
2)
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；
3)
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；
4)
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。
目前，主流的
UPS
厂商有
APC
、山特等，都提供各种级别的
UPS
满足不同用户群的需要。
一
类型
（一）
UPS
电源按其工作原理可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。
< br>
1
后备式
UPS
：平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定 的
交流电输出，
因此后备式
UPS
也被称为离线式
UPS
。
< br>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，比较适合家庭使用。然而这种
UP
S
存在一个切换时间问题，
因此不适合用在关键性的供电不能中
断的场所。不过实际上这个切换时间很短，一般介于
2
至
10
毫秒，而计算机本身
的交换式电源供应器
在断电时应可维持
10
毫秒左右，所以个人计算机系统一般不会
因为这个切换时间而出现问题。后
备式
UPS
< br>一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主要是让您有时间备份数据，并尽快结束手头工作，其价格也较低。
对不是太关键的电脑应用，比如个人家庭用户，就可配小功率的后备式
< br>UPS
。
< br>2
在线式
UPS
：这种
UPS
一直使其逆变器处于工作状态，它首先通过电路将外部交流电转变
为直流电，再通过高质量
的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。
在线式
UPS
在供电状况下的主要功能是稳压及防止电
波干扰；在停电时则使用备用直流电源（蓄电池组）给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此
不存在切换时间问
题，适用于对电源有严格要求的场合。在线式
UPS
不同于后备式的一大优点是供电持续长，一般为几个小时，也有大
到十几个小时的，它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作，显然，由于其功能的特殊，
价格也明显
要贵一大截。这种在线式
UPS
比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，因为这些领域
的电脑一般不允许出现停电现象。
3
在线互动式
UPS
：这是一种智能
化的
UPS
，所谓在线互动式
UPS<
/p>
，是指在输入市电正常时，
UPS
的逆变
器处于反向
工作（即整流工作状态），给电池组充电；在市电异常时逆变器立刻转为逆变
工作状态，将电池组电能转换为交流电
输出，因此在线互动式
U
PS
也有转换时间。同后备式
UPS
相
比，在线互动式
UPS
的保护功能较强，逆变器输出电压
波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行
UPS
的远程控制和智能化
管理。可自动侦
测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波
输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口（如
RS-232
串口）进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电
脑屏幕上监控电源
及
UPS
状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可
靠性。这种
UPS
集中了后备式
UPS
效率高和在线式
UPS
供电质量高的优
点，但其稳频特性能不是十分理想，不适合做常延时的
UPS
电
源。
表一
表二
：
（二）
UPS
从结构上一般分为直流
UPS(DC-
UPS)
和交流
UPS(AC-
UPS)
两大类。
1
直流
UPS
直流不间断电源由两个基本单元组成。分
别是整流器、蓄电池。其原理结构方框图如下：
其工作过程是：当市电正常时，电流通过整流器向负
载供电，同时整流器给蓄电池充电。电流路径是
1
路市电
——
整流器
——
负载
，
2
路路市电
——
整流器
——
蓄电池。
当市电故障或
整流器故障时，
通过控制电路自动切换使蓄电池为
负载供电，电
流流向为蓄电池
——
负载。
2
交流
UPS
电源由三
个基本单元组成。分别是整流器、蓄电池和逆变器。其原理结构方框图如下：
其工作过程是：当市电正常
时，电流通过整流器、逆变器向负载供电，同时整流器给蓄电池充电。电流路径是
1
路：
市电
——
整流
器
——
逆变器
——
负载，
2
路：
市电
——
整流器
——
蓄电池。
当市电故障或整流器故障时，
通过控制电路
自动切换使电池为负载供电，电流流向为蓄电池
——
逆变器
——
负载。
（三
）从备用时间分，
UPS
分为标准型和长效型两种。
一般来说，标准型机内带有电池组，在停电后可以维持较短时间的供电（
一般不超过
25
分钟）
；长效型机内不
带电池，
但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间，厂商在
设计时会加大充电器容量或加装并联
的充电器。
此外
,UPS
的分类还有其他一些简单的分类，比如从组成原理分为旋转型
UPS
和静止型
UPS
；从应用领域分为商业
用
UPS
和工业用
UPS
；从输出电压的相数分为单相
UPS
和
三相
UPS
；从容量分为大容量
UPS
（大于
100KV
A
< br>）
、中容
量
UPS
（
10-100 KV
A
）
和小容量
UPS
（小于
10
KV
A
）
。
二
UPS
的容量
UPS
的额定容量是指
UPS
的最大
输出功率（电压
V
和电流
A
的乘积）。
通
常市场上所售的
UPS
电源，
容量较小
的以
“W”
（瓦特）
为单位来标识；<
/p>
超过
1
千瓦时，
用
“VA”
（伏安）
标识，
“W”
与
“VA”
值是有
区别的。
这就要求我们必须区别具体情况来选择
UPS
。
一般来讲，
1
千瓦以
内的小容量
UPS
一般都用
“W”
表示容量，容量在
1KVA
～
500KVA
的
UPS
都用
VA
而不是
W
来表示容量。
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