UPSTRAINING

UPS（UninterruptiblePowerSystem）培训UPS定义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。当正常交流供电中断时，将蓄电池输出的直流变换成交流持续供电的电源设备。作用为了应对电网可能出现电网异常，比如：停电（电网停止工作，无电压输出）、压降（亦称下陷，电网电压低于标称电压15%-20%，时间可能持续数秒）、电涌（亦称浪涌、突波，电网电压瞬间高于标称电压10%以上，时间持续数秒），持续欠压持续过压线噪（因线路屏蔽差而引入的射频或电磁干扰）、频率漂移（发电机不稳定造成的电网频率偏差）开关瞬态（亦称暂态，由电气设备开关或放电造成的电压偏差，有时可高达20000伏，但是持续时间极短，仅数纳秒）、谐波（电网中由非线性特性的电气设备产生的对交流电正弦波形的干扰）。UPS（UninterruptiblePowerSystem），即不间断电源，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电源发展史UPS的核心器件是逆变器。UPS的发展史其实就是采用不同逆变器器件的发展史。早期UPS采用的是可控硅,这种UPS效率低,噪声大,体积庞大。第二代UPS采用了双极晶体管,其开关速度可以做到音频以上。这样降低了噪声,减小了体积,但由于双极晶体管容易造成二次击穿,于是采用MOSFET的第三代UPS产生了。但它的弱点是不易把UPS容量做得很大。1982年,日本三菱公司成功地研制出具有场效应的高频特性,栅板电压可控,驱动电流小,并具有双极晶体管的大电流处理能力等诸多特点的新型功率器件,即隔离栅型双极性晶体管(IGBT)。山特公司是首家将IGBT技术应用于UPS领域的厂商,为此UPS发生了一次巨大的变革,一改过去那种大而笨重的形象,同时使UPS实现智能化控制变成了可能。但若要进一步缩小UPS体积,提高逆变效率,改善UPS的各种输出特性,设计高频化的UPS就提到人们的日程上来,将逆变器的开关频率做到几万赫兹,使UPS实现高频化,这将是UPS的主要发展趋势。智能化是UPS的另一目标只有智能化才可能对UPS本身各运行部件直至主要的元器件进行有效的监视,对已出现的故障有冗余措施处理,提高UPS的可靠度；目前UPS软件中最为突出的进展是支持简单网络管理协议(SNMP),将一个SNMP适配器连接到UPS串行口上,（比如我们SNDⅡGalaxy3500，使用串口把UPS的报警信息接入我们的上位监控软件）UPS软件提供与通用网络管理系统(HPOpenview,IBMNetview和novellNMS)互连接口。利用SNMP管理UPS需要建立一个UPS管理信息库(MIB)标准,UPSMIB就是可以从网络上收集有关UPS的大量信息。由INTERNET工程特别组规定的UPSMIB成为标准将可能发生变化。同时,UPS的软件产品可提供各种方式,如传呼机、FAX和E-MAIL向网络管理员报告各种消息,处理可能随时会发生的问题。为了减少能源浪费,可安排系统在周末关闭,星期一重新启动;另外,UPS软件能提供周期性的测试,保证UPS和电池的可靠性。计算机技术在发展,计算机操作系统和通信协议的不断改进,需要提高和改善UPS的智能化技术来与之相适应。追求完美的UPS的智能化技术,将是UPS的发展潮流。UPS的分类1,根据使用环境选择：可以分为工业级UPS和商业级UPS,工业级UPS适应于环境比较恶劣的的地方，商业级UPS对环境的要求比较高。2,UPS按照整流频率分为工频机和高频机两种。工频机由可控硅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。高频机通常由IGBT高频整流器，电池变换器，逆变器和旁路组成，IGBT可以通过控制加在其门极的驱动来控制IGBT的开通与关断，IGBT整流器开关频率通常在几K到几十KHz,甚至高达上百KHz，相对于50Hz工频,称之为高频UPS。备注：随着电力电子技术的发展和高频功率器件不断问世。中小功率段的UPS产品正逐步高频化，高频UPS有功率密度大、体积小、重量轻的特点。但在高频UPS功率段向中大功率过渡推进的过程中。高频拓扑UPS在使用过程中暴露出一些固有缺点，并影响到UPS的安全使用和运行。备注：某些厂商推出的大功率高频UPS仍在试用阶段。在可靠性第一原则下，使用在重要场合的大功率UPS，仍然以工频机为首选。我们现场的使用环境选择工业级UPS,大多数采用工频机。对于使用UPS的用户来说，了解它的工作原理是很有必要的。今天这里就详细地介绍一下有关UPS工作原理的知识，我们从三个方面来简单谈谈它的工作原理。AC-DC变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击DC-AC逆变电路：采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。UPS的工作原理UPS的工作原理大致如上，对于它的详细了解还需要用户们通过用户手册以及产品介绍或者商家的解释去理解。毕竟这个只是理论的知识，实践出真知。UPS电源的三种类型在线式、后备式和在线互动式我们公司现目前的使用的UPS以在线式为主，我们在此谈谈他们的工作原理。在线式UPS工作原理：UPS工作原理是输入的市电经整流滤波后，一方面经逆变后变成纯净的50Hz、220V交流电压输出;另一方面经充电器输出直流电给电池组充电，在市电中断时，由电池组经逆变电路逆变成220V、50Hz的交流电输出，零时间自动转换，有效地保证输出不间断的电源，全面解决市电中存在的电源故障，提供高层次的电源保护，适用于保护关键系统、重要数据，被广泛应用于数据中心、大型网络、行业系统（金融、邮电、医院、电力、航天航空、军事等）；现在苏州现场基本上所有的UPS都采用此类电源。后备式UPS在市电供电时由旁路开关直接输出，只有当市电断电时，电池组经逆变电路逆变成220V、50Hz的交流电路输出。最适用于保护单台PC机或工作站，能为您解决常见电源故障中的三大故障，包括：电源中断、电压下陷及电压浪涌。系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检，故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。UPS电源系统由4部分组成：整流、储能、变换和开关控制在电网电压工作正常时，UPS通过旁路给负载供电，而且，同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池工给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电；电源工作过程当市电正常时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220Vac交流电压，同时市电对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能；当发生超载（150%负载）时，跳到旁路状态，并在负载正常时自动返回。当发生严重超载（超过200%额定负载）时，不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。UPS后备系统的发展①用飞轮和内燃机为负载提供电能供应，这种不间断电源被称为飞轮式或旋转式不间断电源。飞轮式不间断电源由整流器、直流电动机、飞轮、柴油机（或汽油机）及发电机等组成。在电网供电的情况下，由整流器提供的直流电驱动电动机带动飞轮旋转，并且带发电机为负载供电。由于飞轮的惯性作用，发电机转速可以保持均衡，此时不间断电源起过滤电网干扰的作用。当电网断电后，飞轮继续带动发电机的转子旋转，同时启动柴油机带动发电机发电，替代原有电网为负载供电。由于飞轮式不间断电源使用内燃机提供电力，会产生较大的噪音同时体积也较大，因此目前一般仅被用于应急情况和一些自然状况恶劣的场合，通常情况下不间断电源会使用蓄电池来提供电力②自二十世纪六十年代美国通用电气公司研究生产不间断电源以来，不间断电源一直在被改进，但是其基本原理没有重大变化。现代的不间断电源由电池组、逆变器和控制电路组成，一端连接电网另一端连接电器负载。在电网电压正常的情况下，不间断电源利用电网电源为自身充电，在电网出现异常的时候，不间断电源将存储于电池中的电能释放，供负载使用。它按工作方式通常分为在线式和后备式（亦称为离线式）两种；按输出波形可分为正弦型、近似正弦型（用阶梯方波来拟合正弦波）等。不间断电源现已广泛应用于：工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备等领域。备注：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。应用选购注意事项根据设备的情况、用电环境以及想达到的电源保护目的，怎样选择适合的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要求正弦波交流电的设备，就只能选用在线式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.根据使用环境选择可以分为工业级UPS和商业级UPS,工业级UPS适应于环境比较恶劣的的地方，商业级UPS对环境的要求比较高。UPS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“