不間斷電源UPS用途和意義

UPS不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱,是能夠提供持續、穩定、不間斷的電源供應的重要外部設備。 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於一體的電力電子設備，它是由一套交流+直流充電+交直流逆變裝置構成。UPS中的蓄電池在市電正常供電時處於充電狀態。一旦市電中斷，蓄電池立即將儲存的直流電輸出給逆變器逆變成交流電供給計算機設備，保持對計算機設備供電的連續性。所需要的備用時間可以根據用戶的需求來配置安時/AH的電池來滿足。當市電停電時，電源在無斷點的狀況下對負載繼續供電.可保證計算機系統不丟失信息和數據，以及保證磁碟的盤面或磁頭不受損壞，保證設備在停電時還能正常無誤的運行。

從用途上來說，隨著信息化社會的來臨，UPS廣泛地應用於從信息採集、傳送、處理、儲存到應用的各個環節。郵政、電信、移動、金融證券、醫院、電力、軍隊、石化、工礦企業及各大院校等多個領域，其重要性是隨著信息應用重要性的日益提高而增加的。

UPS按工作原理分成後備式、在線式與在線互動式三大類。

1. 後備式UPS：在市電正常時直接由市電向負載供電，當市電超出其工作範圍或停電時，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，但輸入電壓範圍窄，輸出電壓穩定精度差，有切換時間，且輸出波形一般為方波。平時處於蓄電池充電狀態，在停電時逆變器緊急切換到工作狀態，並將電池提供的直流電轉變為穩定的交流電輸出，後備式UPS也被稱為離線式UPS。後備式UPS存在2至10毫秒的時間切換，不適合於關鍵性供電場所。此外，後備式UPS一般只能持續供電幾分鐘到十幾分鐘。

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內部穩壓線路穩壓後輸出，當市電異常或停電時，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是：有較寬的輸入電壓範圍，噪音低，體積小等特點，但同樣存在切換時間，但和一般後備UPS相比，這種機型保護功能較強，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波。在線式UPS：在線式UPS在工作時，首先將市電轉化為直流電給UPS電池充電，同時逆變器將此直流電逆變為交流電為負載供電，由於市電經過了交流到直流、再到交流的轉換過程，所以市電中原有的幹擾和脈衝電壓成分已經過濾得非常乾淨，因此，由在線式UPS逆變出來的電壓很穩定。由於逆變電路始終在工作，所以當停電時，UPS能馬上將其存儲的電能通過逆變器轉化為交流電對負載進行供電，從而達到了輸出電壓零中斷的切換目標。雙變換也是指UPS的輸出電壓經過了兩次交直流的互相轉換過程。而高頻則表示UPS內部工作在高頻環境下。高頻UPS的好處是體積小，重量輕，工作效率高，其壞處是抗過載抗衝擊能力差。

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，逆變器始終處於工作狀態，保證無間斷輸出。其特點是，有極寬的輸入電壓範圍，無切換時間且輸出電壓穩定精度高，特別適合對電源要求較高的場合，但是成本較高。在線互動式UPS：這是一種智能化的UPS，所謂在線互動式UPS，是指在輸入市電正常時，UPS的逆變器處於反向工作給電池組充電；在市電異常時逆變器立刻轉為逆變工作狀態，將電池組電能轉換為交流電輸出，因此在線互動式UPS也有轉換時間。同後備式UPS相比，在線互動式UPS的保護功能較強，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優點是具有較強的軟體功能，可以方便地上網，進行UPS的遠程控制和智能化管理。可自動偵測外部輸入電壓是否處於正常範圍之內，如有偏差可由穩壓電路升壓或降壓，提供比較穩定的正弦波輸出電壓。而且它與計算機之間可以通過數據接口如RS-232串口進行數據通訊，通過監控軟體，用戶可直接從電腦屏幕上監控電源及UPS狀況，簡化、方便管理工作，並可提高計算機系統的可靠性。這種UPS集中了後備式UPS效率高和在線式UPS供電質量高的優點。