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停电可能会突然发生。即使是快速闪烁也可能丢失数据或设备损坏。这就是不间断电源（UPS电源）的用武之地。不间断电源（UPS电源）是一种在主电源发生故障时启动备用电源的设备。与发电机不同，它无需等待，在断电时它立即接管，在线又转换不间断电源实现0转换，因此计算机、服务器和其他设备会继续工作。
不间断电源（UPS电源）基本上是停电时的备用计划。它可以立即提供备用电源，并有助于保护昂贵的电子设备免受电压尖峰、骤降和电噪声等影响。它不仅仅是在停电期间保持灯亮着。它还可以保护正在进行的工作和工作设备免受电压尖峰、骤降和那些可能过早磨损敏感设备的恼人的电气问题的影响。
一、不间断电源（UPS电源）类型：
不间断电源（UPS电源）主要分为：备用型、线路交互型和在线式三种类型。每一种都提供不同级别的保护，具体取决于您是在家、在办公室还是在繁忙的数据中心。
二、如何选择合适的不间断电源（UPS电源）：
选择合适的不间断电源（UPS电源），需要考虑需要多少电量、电池运行时间以及实际插入的内容等因素。有了好的备用电源，设备会更安全，即使在供异常时，也可以继续工作。
三、不间断电源（UPS电源）关键特点：
1．不间断电源（UPS电源）在停电时为提供即时备用电源。
2．它可以保护正在工作的设备免受电涌和电气打嗝的影响。
3．不同的UPS类型和功能可满足家庭、办公室或数据中心的需求。
四、不间断电源（UPS电源）的核心功能：
不间断电源（UPS电源）的主要工作是在市电下降、或市电供电中断时提供备用电源。与生成器不同，它几乎可以立即行动，因此没有停机或丢失数据的风险。这对于数据中心、医院和电信系统来说是一件大事，即使是一瞬间也可能造成混乱。
最重要的是，UPS提供浪涌保护，防止那些可能烧毁电子设备的讨厌的电压尖峰。它可以过滤并提供稳定的电压，让正在工作的设备获得稳定、安全的动力。大多数不间断电源（UPS电源）装置依靠电池、飞轮或超级电容器来存储能量。备份只持续几分钟，刚好有足够的时间安全关闭设备或切换到发电机。UPS尺寸差异很大。有些足够小，可以放在桌子下面并保护一台计算机。其他的可以处理大型数据中心或工业设置的电力需求。
五、不间断电源（UPS电源）与发电机和电涌保护器有何不同：
不间断电源与备用发电机不同，因为它几乎可以立即切换到存储的能量。发电机需要时间才能启动，这会在设备工作时留下电源转换间隙。这就是为什么很多地方同时使用两者：UPS用于立即修复，发电机用于长时间停电。它也与电涌保护器不同。电涌保护器仅阻断或重定向多余电压，如果电网出现故障，它们不会供电。UPS可以同时做到这两点，因此它的用途更加广泛。
总结一下：
UPS=备用电源+浪涌保护；
发电机=仅长期备用电源；
电涌保护器=仅电压尖峰保护。
这种组合使UPS成为一种非常可靠的电源保护解决方案，适用于真正无法承受的任何损失。
六、解决的常见电源问题：
在保持电能质量稳定。它可以保护正在工作的设备免受市电的一系列问题的影响：
电压尖峰：电压突然跳跃。
掉电或骤降：电压短暂下降。
停电：完全断电。
电噪声：来自附近设备的干扰。
频率不稳定：功率不在正确的50/60Hz。
谐波失真：电源中的奇怪波形。
通过处理这些问题，可以降低数据丢失、停机和设备故障的风险。在数据中心，即使是很小的电压骤降也可能导致服务器崩溃，并造成大量时间损失。
备用、线路交互式和在线式类型的不间断电源（UPS电源），它们处理这些问题的方式都不同。在线不间断电源（UPS电源）是重量级的，可将设备与粗略的输入电源完全隔离。
七、不间断电源的工作原理：
它使用存储的能量在电网不稳定或完全停电时保持设备运行。内部有几个主要部件可以转换、调节和供电，如果发生停电，几乎不会有任何延迟。
1．不间断电源（UPS电源）组件：
典型的不间断电源（UPS电源）具有整流器、逆变器、充电器、电池系统和旁路开关。整流器将输入的交流电源转换为直流电，为电池充电并为逆变器供电。然后逆变器将直流电转换回交流电，以便您的设备获得所需的东西。
电池组可能使用密封的铅酸、锂离子电池，有时还使用飞轮和超级电容器。每种方法都有其自身的优点和缺点，铅酸在小型办公单元中很常见，而锂离子电池则在更大或更耐用的系统中流行起来。
如果需要维护或出现故障，旁路开关可以让电力从电网直接流向设备。一些系统还具有自动电压调节（AVR）功能，可在不耗尽电池的情况下保持电压稳定，这有助于延长电池的使用寿命。
2．备用电池和传输时间：
当断电时，UPS必须快速切换到备用电池。转换开关处理此问题。它只需几毫秒即可完成，而在线式不间断电源（UPS电源），可以实现0秒转换，因此设备甚至不会注意到。
备用时间取决于电池容量。小型型号可能只能提供几分钟的时间，而大型机架式或工业型号可以提供数小时。可以添加额外的电池组以延长运行时间，但这意味着更多的成本和空间。
不同的类型以自己的方式处理这种转变。备用UPS有短暂的延迟，而在线双转换UPS始终通过逆变器为设备供电，因此传输延迟为零。对于敏感设备和环境中，在线UPS通常是最佳选择。
八、不间断电源的类型：
不间断电源（UPS电源）不止一种。它们处理电源的方式都略有不同，有些反应迅速，有些提供更多保护，有些只是为基本的家庭使用而设计的。其他的则适用于无法停机的地方，例如医院或数据中心。
1．备用（离线）：
备用（或离线）不间断电源是最简单的。大多数时候，它只是将市电直接传递到您的设备，使其电池和逆变器保持待机状态。如果电源故障或降得太低，它会在大约4-10毫秒内切换到电池模式。这种短暂的延迟通常适用于台式计算机、打印机和其他消费类小工具。备用不间断电源非常高效，大约95-98%，因为它们并不总是转换功率。
备用（或离线）不间断电源的特点：
传输时间：4–10毫秒；
效率：95–98%；
成本：通常是最便宜的选择；
功率调节：基本浪涌抑制；
备用UPS系统最适合可以处理短暂故障且不需要花哨电源调节的非关键设备。
2．线路交互式：
线路交互式系统比基本的待机类型更上一层楼，主要是因为它们增加了自动电压调节（AVR）。这意味着他们使用多抽头自耦变压器来消除欠压和过压，而无需始终使用电池。这是一种让电池使用寿命更长的巧妙方法，它可以更好地处理那些似乎一直在发生的烦人的功率波动。
线路交互式传输时间非常快，通常只有2-6毫秒，因此不会真正注意到一个光点。许多线路交互式UPS型号还加入了额外的功能，例如EMI/RFI滤波、浪涌保护，如果选择高级设备，有时甚至会提供纯正弦波输出。
线路交互式主要应用包括：
小型企业服务器；
网络交换机和路由器；
销售点系统；
需要稳定电压的工作站。
这种类型在成本、效率和保护之间取得了很好的平衡，因此受中小型企业欢迎。
3．双转换（在线式）：
如果需要最佳保护，双转换（在线式）UPS确实是黄金标准。它总是将交流电转换为直流电，然后再转换回交流电，因此设备与公用事业端发生的任何事情完全隔离。这也意味着停电期间的零传输时间，这对于敏感设备来说是一件大事。由于逆变器一直保持工作状态，因此在供电中断时，可实现0转换时间。
双转换（在线式）性能特点：
转机时间：0秒（无缝）转换；
电压调节：±1%；
效率：92–98%，具体取决于型号；
功率调节：完全电气隔离；
双转换（在线式）UPS应用在数据中心、医院、电信和重工业中，任何无法实现停机的地方。
九、UPS主要功能：
1．主要特性和规格：
当我们需要购买不间断电源时，需要查看对性能和可靠性至关重要的规格。额定功率、运行时间、浪涌保护和效率等因素都会影响您的UPS在不同情况下保护您的设备的能力。
2．额定功率VA和瓦特：
UPS额定功率显示为伏安（VA）和瓦特（W）。VA是总视在功率，而瓦特是实际可以使用的功率。差异取决于功率因数，通常在0.6到1.0之间。因此，假设有一个功率因数为0.8的1000VAUPS，即可用功率为800W。为了安全起见，需要将所插入的所有电源的瓦数相加，然后选择可以处理更多内容的UPS。
3．主要考虑因素包括：
负载能力：连接设备的总瓦数；
浪涌电流处理：它能处理来自服务器或电机的启动浪涌吗？
可扩展性：某些型号允许添加电池或并联运行。
选择正确的额定功率可以避免过载，并在功率波动期间保持一切平稳运行。
4．运行时间和电池寿命：
运行时间是指在停电期间可以保持供电的时间。这取决于电池容量、运行的负载和逆变器效率。负载越重，运行时间越短，如果添加更多备用电池，则可以延长该时间。小型不间断电源系统可能只能持续5-15分钟，这通常足以安全关闭设备。如果堆叠足够的电池组，数据中心的大型系统可以持续运行数小时。
5．影响运行时间的因素：
电池容量（Ah）：更高的安培小时额定值意味着更长的运行时间；
负载百分比：在50%负载下运行比最大负载持续时间长得多；
电池健康：旧电池会失去电量，通常需要每3-5年更换一次；
大多数不间断电源管理软件都会显示预计的运行时间，因此可以知道需要多少时间做出反应。
6．浪涌保护和电能质量：
除了备用电源外，不间断电源还有助于解决电能质量问题。它可以保护设备免受电压尖峰、骤降、掉电和跌落的影响。内部的电涌保护器和滤波器可减少可能损坏敏感电子设备的EMI和谐波失真。线路交互式和在线式UPS类型特别擅长保持电压稳定，从而避免电池不必要的磨损。
7．需要注意的保护功能：
浪涌抑制（焦耳额定值）；
自动电压调节（AVR）；
电网供中断和电池之间的转换时间；
所有这些功能都有助于防止突然和缓慢燃烧的电气问题。
8．效率和热管理：
通过不间断电源效率，我们可以知道实际使用了多少输入功率，以及以热量形式损失的功率。在线式不间断电源往往达到90-94%，而线路交互模型有时可以做得更好一些。更高效的系统可以节省能源并保持凉爽，这对电池和电子产品都有好处。如果不间断电源系统运行过热，将在冷却上花费更多，并且可能会比想要的更早更换零件。
9．重要方面包括：
散热：过多的热量会磨损电容器和电池；
散热设计：良好的气流和通风有助于防止过热；
作模式：一些不间断电源具有“节能模式”，可在电源清洁时提高效率；
保持高效率意味着运行稳定，运营成本保持合理。
十、应用和案例：
不间断电源可在停电和电压波动期间保持电力稳定。它们保护敏感设备、阻止数据丢失并保持关键系统运行，直到主电源或发电机启动。
1．家庭和办公电子产品：
在家中或办公室，可在停电期间保持计算机、PC和路由器继续工作。没有人喜欢丢失未保存的工作或硬件因突然关闭而崩溃。即使是几秒钟的断电也会弄乱文件或切断互联网。小型UPS电源通常足以让台式机和网络设备运行几分钟，足以保存正在工作的数据和正常关闭设备。许多型号还具有浪涌保护功能，因此设备可以更安全地免受电压尖峰的影响。如果远程工作，不间断电源有助于保持视频通话和云应用程序运行。这对于保持工作效率和避免那些令人沮丧的中断有很大帮助。
2．数据中心和服务器机房：
数据中心的正常运行时间绝对依赖于不间断电源系统。即使断电，服务器、存储和网络管理也必须保持正常运行。它弥合了这一差距，直到备用发电机上线。如果没有该缓冲区，关键设备可能会崩溃，数据库可能会损坏，服务可能会脱机。即使是几秒钟的停机时间也会花费真金白银。大多数数据中心使用具有冗余的大规模不间断电源设置，因此它们可以应对中断和不良电能质量。它们还可以过滤掉电噪声并帮助硬件使用寿命更长。在服务器机房中，会看到较小的不间断电源单元保护机架或交换机。这样，即使出现故障，核心系统也会保持在线状态。
3．电信和网络：
电信公司依靠不间断电源系统来保持路由器、交换机和通信服务器的正常运行。需要稳定的电话线、互联网和移动网络供电无一例外。不间断电源设备还支持跟踪性能的网络管理工具。如果这些在中断期间出现故障，那么让所有东西恢复起来都是一件非常令人头疼的事情。在偏远地区，不间断电源系统通常有额外的电池以延长运行时间。这样，人们仍然可以拨打紧急电话或使用互联网，直到电网恢复。电源调节功能对于电信设备来说也很重要。浪涌和下垂会弄乱敏感硬件，因此一个好的不间断电源有助于防止这些问题。
4．工业和医疗设备：
工厂和医院依赖不间断电源系统来处理无法停机的关键设备。在制造业中，它们保持自动化、控制和监控设备运行，即使是短暂的断电也可能导致生产停止或毁掉产品。
在医疗保健领域，不间断电源设备保护生命支持、成像和患者记录系统。例如，手术室需要稳定的电力来确保患者在手术过程中的安全。
工业不间断电源系统可处理更高的负载，并且可以使用足够长的时间来弥补发电机启动前的间隙。这使基本流程顺利进行。
医院还使用它进行应急照明和通风。这一切都是为了降低灯熄灭时患者和工作人员的风险。它和发电机电源的组合是关键的安全网。
对于这两个行业来说，不间断电源不仅是可有可无的，而且是电源计划的重要组成部分。它可以防止可能导致严重问题的中断、电压不稳定和数据丢失。
十一、选择正确的不间断电源（UPS电源）系统：
选择合适的不间断电源（UPS电源）系统，就是将设备的电源需求与合适的功率、运行时间和功能相匹配。考虑容量、电池类型、外形尺寸，以及是否需要监控开关或旁路开关等附加功能。
1．功率和负载计算：
如果想避免过载，获得合适功率的不间断电源（UPS电源）很重要。需要将计划插入的所有内容的瓦数或伏安（VA）额定值相加，然后加上安全裕度，通常在20-30%左右。这样，UPS就不会一直达到最大值，这对硬件来说很困难。
假设在一个小型办公室工作站；一个600VA的UPS可能就足够了。但是，如果运行的是服务器机架，则可能需要3000VA甚至更多。也不要忘记峰值负载。打印机或交换机等设备在启动时可能会消耗额外的电量。选择评级较高的UPS有助于在这些激增期间保持稳定。
2．电池类型和更换：
UPS电池可以在灯熄灭时让设备保持运行。会看到的最常见的类型是阀控铅酸（VRLA）和锂离子电池。VRLA电池更便宜且容易找到，但可能需要每3-5年更换一次。锂离子电池的前期成本更高，但它们可以使用8-10年。某些UPS型号可让在不关闭所有设备的情况下更换电池。在无法停机的地方，这是一个救星。电池寿命不仅仅与年龄有关。这取决于温度、UPS循环频率以及使用量。
不间断电源（UPS电源）系统通常以机架式或塔式形式提供。机架式可直接滑入标准服务器机架，因此非常适合数据中心或网络机柜。塔式设备看起来更像台式电脑，在办公室或单个设备中工作良好。选择主要取决于空间以及需要如何适应其他一切。机架式，通常提供更高的容量，并允许添加电池组以延长运行时间。塔更简单，不需要太多设置。
冷却是另一件需要考虑的事情。机架安装需要机架中良好的气流，而塔式安装应位于空气可以移动的空旷位置。
常见问题解答：
UPS通过使用存储的电池能量在停电期间保持设备运行。有不同的设计、运行时间和尺寸，因此选择合适的意味着将其与您的设备相匹配。使用寿命和功能也会影响UPS的真正实用性。
不间断电源（UPS电源）如何工作？
不间断电源（UPS电源）将能量存储在电池中，并在主电源断电时将其转化为交流电。内部有一个整流器、逆变器，通常还有一个旁路开关来保持电力流动。这种设置几乎可以立即为您提供备用电源，因此大多数电子设备甚至不会注意到开关。
有哪些不同类型的不间断电源（UPS电源）系统可用？
主要类型有待机（离线）、线路交互和在线（双转换）。待机是最简单的，适用于小工具。线路交互式提供更好的电压控制，在家中或小型办公室都很方便。在线UPS系统提供最清洁、最可靠的电力，非常适合数据中心，如本指南所述。
为计算机系统选择不间断电源（UPS电源）时应考虑哪些因素？
需要查看总功率负载、电压以及需要多少个插座。电池类型、监控功能以及想要塔式或机架式设备也都很重要。为了高枕无忧，请尝试让UPS的额定值比实际负载高出约20%。
UPS在停电期间可以供电多长时间？
大多数小型UPS设备提供10到15分钟的备份时间，足以节省工作并安全关闭设备。配备额外电池的较大型号可以使用数小时，具体取决于您插入的电量。可以在此UPS运行时指南中找到更多详细信息。
UPS设备的典型使用寿命是多少？
UPS电池在较小的设置中通常可持续使用4至5年，在较大的设置中可持续使用8-10年。如果保养得当，UPS硬件本身可以使用寿命更长。但是诸如高温、频繁使用和气流不良等因素会更快地磨损电池。
UPS与电涌保护器或电源板有何不同？
所以，事情是这样的——电涌保护器只是阻止突然的电压尖峰。另一方面，电源板实际上只是为您提供更多插座。UPS可以完成这两项工作，但它更进一步，在断电时提供浪涌保护和备用电源。如果关心避免数据丢失或设备损坏，这是一件大事，如这些UPS常见问题解答中所述。
