不间断电源的类型_如何选择UPS不间断电源

不间断电源 （UPS） 是一种清洁的电源，稳定且在停电时随时可用。它可以在断电的情况下继续为设备提供可工作的正常电压，在有限的时间内为设备供电，直到电网电源恢复。

不间断电源包括一个提供关键备用电源的电池。从电池到交流电源的其余部分由电子电压转换器完成。除了提供备用电源外，UPS 还可以保护负载设备和外围设备免受因电能质量差、雷击等造成的损坏。

并非所有UPS不间断电源系统都是一样具备保护负载设备的功能，保护设备需要找到正确的解决方案。该过程的某些部分很简单，例如确定我们需要多长时间的电池寿命，而其他部分则更复杂，例如确定是否需要在线、离线或在线交互式UPS。让我们分解不同的UPS不间断电源类型以及选择UPS不间断电源时需要了解的内容。

一、什么是UPS不间断电源：

普通的汽油或柴油发电机备用系统也可以被视为UPS，但业界经常将术语“UPS”与电子电压转换器联系在一起。

基本上，当墙上插座的电源停止或变得不稳定时，UPS 会为负载提供可靠的交流电源。UPS 内部总是有一个充电良好的电池，它提供直流电压，通常为 12 或 24V。电子电压转换器将电池直流电压转换为 110V 交流电压，该电压在几个插座上发出，类似于壁式插头。我们将计算机和外围设备插入插座。

“离线”UPS 仅在墙上交流电源发生故障时才会打开。在其他时候，它正在为电池充电，只是闲置。当壁挂式交流电源出现故障时，UPS 会打开或手动打开。它会一直运行到电池耗尽。

“在线”UPS 系统始终处于开启状态。并将一直亮着，直到电池电量耗尽。如果交流墙上电源恢复，它不会切换回来。换句话说，它始终处于开启状态，并始终为插入其中的设备供电。在在线式UPS中，输入的交流墙上电源被接收并重新转换或合成为新的交流电压。合成的交流电压稳定干净，没有任何壁式电源的缺陷，因此设备运行可靠，没有任何故障。

可能需要UPS作为补救措施的壁挂式交流电源的一些问题是：

1．浪涌和骤降： 浪涌是短暂的电峰值，可能会损坏或破坏电子设备，而电压骤降是电压突然而短暂的下降。

2．停电和掉电： 停电发生在完全停电时，通常是由于天气、公用设施线路损坏或电网故障。掉电是指电压从正常逐渐下降到低，这可能会损坏电子设备。

3．频率漂移：虽然很少见，但偶尔壁功率可能会显示与通常的 60 个周期（或赫兹）的频率漂移。

4．瞬 变：电梯等重型移动系统和焊工等重型电机的人为噪音会增加“正常清洁”墙壁电源的噪音，这可能会对插入的其他设备造成损坏。

对于医疗设施、数据中心和军事行动等关键基础设施，电能质量差和断电可能导致停机或损坏造成的损失，UPS 可能是一项巨大的投资。

通常，我们会在北美找到预设电压为 110 伏 （V） 或在欧洲或亚洲预设电压为 220V 的 UPS。他们的电池只能短期使用大约 30 到 <> 分钟。虽然其备份时间有限，但UPS可以提供足够的时间来启动安全关机程序，保存重要数据或提高已安装系统的可靠性。

二、不间断电源的类型：

我们会在市场上找到三种主要的不间断电源类型。

1．离线或备用UPS不间断电源：离线式UPS，也称为备用UPS，是最简单，最实惠的选择。当系统使用墙上电源时，它通常保持“睡眠”状态。当墙上电源发生故障时，自动转换开关开始从 UPS 获取电源。当墙上的交流电源恢复时，转换开关恢复为墙上电源，UPS 重新进入睡眠状态。

这些系统可以高效地提供备用电池和光浪涌保护。虽然离线UPS将在几秒钟内启动，但它不能提供许多电子设备所需的瞬时传输。它可能提供更有限的保护，但对于计算机或办公设备等低功耗设备来说，它是一个不错的选择。

2．在线互动式UPS不间断电源：线路交互式UPS系统可以通过立即合成缺失或失真的交流循环部分并将其“添加”到电源馈线中来消除壁式交流电源中的微小故障和失真。它使用电子转换器和多抽头可变电压自耦变压器。由于该系统在墙上使用交流电源工作，因此不需要电池。因此，该系统可以提供UPS的部分功能，因此不能称为真正的UPS。称其为功率调节器更为合适。

在线互动式UPS是针对波动提供适度保护和完全停电备用电池的不错选择。这些装置消除了开关时间。尽管如此，它们可能比在线和离线 UPS 系统更重、更大。

3．在线式或双转换UPS不间断电源：最常见的UPS类型是在线系统，也称为双转换系统。在线UPS系统始终保持DC-AC逆变器开启，为用户提供清洁的交流电源。由于逆变器始终处于开启状态，因此不涉及传输时间。当墙上电源出现故障时，用户可以继续工作，并可能听到哔哔声，提醒他们正在使用备用电池电源运行。除此之外，他们的计算机或打印机不会看到任何区别。

这些系统通常是最可靠的，可防止所有重大中断，这使它们成为UPS系统的首选。

同样，并非所有的在线或双转换UPS系统都是相同的。其中一些非常紧凑，而另一些则笨重。区别在于有修正正弦波和真正弦波，后者体积更大，价格更高。一些设备，如手持工具和笔记本电脑，可能不在乎上述差异，对于高端系统，建议不要在备用电源的质量上妥协，因此应该首选纯正弦波。

三、如何选择合适的UPS不间断电源：

选择UPS系统并不总是那么简单。有许多因素需要考虑，包括：

1．标准和法规：许多行业都有UPS需要满足的特定标准，以确保在关键应用中（如医疗设备和军事行动）提供电力。法规或标准可能要求我们使用具有某些技术（如即时开关或纯正弦波）的电源，以确保关键设备保持正常运行。

2．UPS类型： 考虑哪些问题对你的情况最紧迫。如果我们的输入电源经常出现少量浪涌或骤降，请考虑使用线路交互式 UPS。如果它会产生谐波失真、线路噪声或频率变化，我们可能需要双转换 UPS。离线系统可能非常适合简单的停电和掉电。

3．电池寿命：我们是更担心是否有足够的时间关闭一些关键电子设备以保存数据，还是需要等待应急发电机上线？确定我们需要多少时间，并选择具有足够大电池的短备份时间或长备份时间的 UPS。具有较高瓦数的负载会更快地耗尽电池电量。

4．正弦波要求：UPS 可产生模拟正弦波或纯正弦波。模拟的正弦波在周期之间可能会有间隙，从而导致系统出现问题，而纯正弦波对于敏感的电子设备（例如带有交流电机的电器和某些类型的医疗设备）更可靠。如果没有纯正弦波，我们的设备可能会遇到关机或压力。

可用的交流电源质量有时可能会变得相关。看似普通的 110V 交流电源实际上可能不是纯正弦波源，某些系统可能存在问题。它们可能会出现故障、标记错误，或者根本无法正常运行。医疗诊断、仪器仪表和精密电机运行的精密运动部件等对交流波形的质量很敏感。纯正弦波被认为是完美的，一些合成的正弦波可能不完美，但最终可能工作良好。系统工程师确定适合其系统的内容。

5．重置成本： 计算所有依靠墙上电源运行的东西的值。创建一个业务案例，说明我们的 UPS 如何降低风险以及它可以保护哪些重要资源，包括设备本身、数据丢失和停机成本。考虑每种类型的电源中断（例如谐波失真或缓慢的开关时间）将如何影响我们使用的特定电子设备。