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UPS不间断电源的不同分类

UPS不间断电源(Uninterruptible Power System ),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。UPS不间断电源是将蓄电池与UPS主机相连接,通过UPS主机逆变器等模块电路将直流电转换成交流电。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UPS专用蓄电池充电;当市电中断(事故停电)时,UPS 立即将蓄电池的电能, 通过逆变转换的方法向负载继续供应220V或380V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

那么UPS不间断电源分类有多少种呢?下面欣顿就给大家介绍下UPS不间断电源不同的分类。

UPS不间断电源按工作原理分类

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。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UPS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UPS。

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。

在线互动式UPS

在线互动式UPS是基于在线式UPS发展起来的一种新技术,其电池、逆变器和输出始终处于连通状态,逆变器与充电器合二为一。

在市电供电状态下,逆变器反相工作,为蓄电池充电;市电异常时,转换开关断开,由蓄电池提供输出。

 

按输出波形分类

方波输出

一般数字信号存在0和1两种状态,形成了我们所看到的方波,因其频率是一定的,更多的时候呈现在我们面前的是矩形波。在线互动式UPS和后备式UPS在电池放电进行逆变时是方波输出。

采用方波系统的UPS电源不会在很大的机组上出现,通常是在几百伏安的小容量且是后备机组的UPS里出现。

正弦波输出

正弦波的波形和电网上或者发电机发的波形是一样的,甚至比电网上获取的电的波形还要完美。正弦波UPS一般只在容量超过5KVA的机组,或者在线式以及部分在线互动式机组上才出现,除非后备机组容量非常大,不然很少见。

正弦波不挑负载,可作逆变器单独使用。正弦波输出的UPS电源适合阻性和感性负载。通常所见到的灯泡、电炉、饭锅等属于阻性负载,电扇、电源变压器属于感性负载。适用的范围宽,价格较高。

阶梯波输出

阶梯波是方波的特殊形式,它介于方波与正弦波之间,这种波形输出的UPS适合对电源要求不特别严格的负载使用。

 

按供电体系分类

一般来说,输入形式主要取决于对现场三相电平衡度的影响程度,输出形式主要取决于UPS输出线径及功率元件的容量。

单相输入/单相输出

UPS单相输入单相输出供电体系:单相220V输入,单相220V输出。

因容量比较小,单入形式的UPS不会对入户市电的三相配平衡问题造成麻烦。主要应用在10KVA容量以下系统。

三相输入/单相输出

UPS三相输入单相输出供电体系:三相380V输入,单相220V输出。

主要应用在10~80KVA容量的系统,个别场所可扩大到在5~160KVA容量的系统。对于工业用户,由于用电设备的分散性和跨专业的用电管理方式,一般倾向于使用三进单出的UPS产品。

三相输入/三相输出

UPS三相输入三相输出供电体系:三相380V输入,三相380V输出。

随着负载容量的增大,在输入三相形式的基础上,输出也采用三相形式,使每个单相输出的电流不至过大。主要应用在20KVA容量以上系统。

 

按有无隔离变压器分类

工频UPS

工频式是以传统的模拟电路原理设计,由晶闸管(SCR)整流器、IGBT 逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。工频式对隔离变压器的使用,在很大程度上提升了UPS的可靠性。

高频UPS

高频式通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT 可以通过控制加在门极的驱动来控制其开通与关断, IGBT 整流器开关频率通常在几千赫到几十千赫,甚至高达上百千赫,远远高于工频式,因此称为高频UPS。

 

按结构形态分类

塔式UPS

外形和结构与立式PC相似,但主机机箱比标准的ATX机箱要大,需要预留足够的内部空间便于日后进行硬盘和电源的冗余扩展。

机架式UPS

安装在标准机架上,结构类似于服务器,可以安装在19英寸标准服务器机柜内部,通过导轨固定在标准网络机柜内,外观就像一台机架式服务器。

 

按备用时间分类

标准型:UPS备用时间为5~25分钟

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:UPS备用时间为1~8小时

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。

以上这些主流的分类方法,有的反映了UPS技术发展的阶段性,有的反映了技术实现的手段。另外,还有按输出功率(微型/中型/大型),按电池位置(内置式/外置式),按应用领域(商用UPS/工业UPS)分类等。

因此,UPS的各种分类方式也在一定程度上体现了UPS的不同性能和不同的应用场合。各种UPS的出现和存在与当时的电路技术水平、半导体器件的发展水平,以及实际应用的需要等多种因素有密切的关系。

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