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说到不间断电源(UPS)，有多种解决方案可供选择。我们经常被问到的一个最常见问题是，在线、离线和线路互动UPS有什么区别，以及某个企业需要哪一种。
目前大多数应用中使用的UPS采用固态技术管理其电源控制和通信功能，因此被称为静态UPS系统。
在静态UPS系统之前，通常使用旋转系统。该系统使用飞轮进行能量转换和储存，必要时再将其转换回电能。如今，由于旋转系统的体积和重量更小、效率更高以及维护旋转系统的成本和复杂性，已基本取代了旋转系统。
一．静态UPS系统的类型：
静态UPS系统有多种电源拓扑。一般来说，UPS单元和模块有三种主要的作设计架构，分别是离线、在线和线路交互式。所有这些设备都围绕储存的能量源——通常是铅酸电池——设计，在正常电力供应时从主电源积累电力，然后在主电源中断或停电时将电力分配到关键负载。这意味着他们使用共同的构建模块;一个整流器/充电器，将输入交流电转换为电池的直流充电电流;一个逆变器用于为临界负载产生交流电流;以及一个静态开关，根据情况将逆变器输出或市电电源连接到关键负载。
这些组件在在线、离线或线交互拓扑中保护负载。正如我们将看到的，这些模式代表了资本、运营成本和保护水平之间的不同权衡。每个用户自行决定哪种方法最适合其通信和数据处理负载的需求，以及其所支持的业务。
二．离线UPS系统：
离线不间断电源系统之所以如此命名，是因为负载在正常运行时直接从原始市电供电，而非从逆变器输出。因此，储能组件——充电器、电池和逆变器——在负载方面是离线的，尽管充电器和电池仍连接电源，确保电池始终充满电。
由于低电压是负载转移最常见的原因，离线UPS系统通过在旁通电压低于或超过预设限制时，立即将逆变器连接到关键负载。在切换过程中，负载的电源不可避免地中断，通常为2到10毫秒。但实际上，大多数载荷都能顺利通过这段时间。
大多数离线型号在其旁通电路中包含一定程度的尖峰抑制和射频干扰滤波，以确保在可接受旁通电压范围内的市电干扰被平滑处理，但这一风险并非完全消除。
离线UPS系统的优点是购买成本更低，且充电器和逆变器无需常驻负载，因此更经济且节能。
由于逆变器在负载转移后停止供电，除非恢复另一条旁路供电，否则逆变器只能运行到电池电压降至放电结束水平。
离线UPS系统的总结：
以下关键点可能影响使用线下系统的决策：
输出波形在正常作下并未严格调节
在逆变器和旁路之间传输负载时，负载中断时间为2到10毫秒
由于部分评级较低，资本成本低于在线系统
由于充电器和逆变器都不是常时负载，运行成本更低
典型离线不间断电源功能示意图
三．在线UPS系统：
相比之下，在线不间断电源使用整流器或充电块代替电池充电器。这意味着在线系统在正常运行时通过电源调节和充电组件获取电力，因此负载始终获得调节后的电力，而非纯电源。
在线UPS常被称为“双重转换”类型，因为输入电源在到达负载前先转换为直流电（供电池使用），再转换回交流电，因此负载与市电隔热良好。此外，如果电池被要求接管电源，也不会中断电源。这提供了最高程度的关键电源完整性，因为负载始终获得处理后的电力供应。
如果输入电源超出预设电压范围或发生完全故障，逆变器仍会继续使用电池供电，这意味着该事件对负载来说是完全透明的，因为不涉及传输作。
如果在电池达到放电终点电压前未恢复电源，逆变器将关闭。解决这个问题的一种方法是在系统中加入备用发电机作为备用UPS输入电源。
在线UPS摘要
在线UPS输出不受主电源电压和频率变化的影响。
提供最高级别的临界负载保护，因为负载始终获得严格调节的电源
在逆变器和旁路之间传输时，负载中断不到5毫秒
在电源故障时，对负载完全透明
是UPS系统中最昂贵的资本成本
运行成本高于其他类型系统，因为整流器和逆变器始终处于负载状态。
四．线路交互式UPS系统
线路交互式不间断电源是一种混合设备，在传统离线UPS设计中增加了某种电压调节功能。
与离线型号类似，线路交互式UPS通过旁通线路供应关键负载，并在旁通供电故障时将其转移到逆变器。电池、充电器和逆变器电源块的使用方式与离线系统相同，但增加了调节电路，使得负载传输到电池供电逆变器的频率降低。这意味着这种系统在运行成本和电池消耗方面比基础的离线UPS系统略有效率。
线路交互式UPS系统通常使用铁共振变压器或降压增压变压器实现。
这两种方法都能降低传输到电池的频率，略微提高效率并减少电池“消耗”。铁磁共振设计还提供功率调节和严格电压调节，并具有能量存储，可在逆变器导通时保持不间断电源输出
线路交互式UPS摘要
线路交互式UPS与离线UPS系统具有相同的优缺点，唯一的区别是线路交互系统提供一定程度的自动电压调节，而离线UPS则不具备。
五．以下关键点可能影响线路交互系统的选择：
铁氧共振线路交互式UPS通常比降压/升压UPS更大、更重且更昂贵
铁磁共振线路交互式UPS效率也低于降/升压系统，因为运行成本更高且产生更多热量
铁氧共振UPS的输出电压比降压/升压系统更严格，不会产生降压/升压系统那样的阶跃电压变化
铁共振UPS的电池寿命下降较小，因为它切换逆变器的频率低于降压/升压系统
由于铁道共振UPS变压器调谐为在该线路频率下工作，因此不适合与可能不稳定的旁通电源（如发电机）一起使用
铁磁共振UPS中储存的能量足以应对轻微停电和旁通/逆变器负载转移作
摘要
在线、离线还是线路互动UPS的选择取决于业务需求和要求。大多数负载极为关键的用户必然会选择在线UPS拓扑，因为它能够始终保护敏感设备和数据免受市电问题的影响。对许多人来说，这种安全性远远超过了额外的成本考虑——尤其是现代UPS硬件运行效率极高，显著降低了多余的运营成本。
如需了解更多关于我们UPS系统的信息，请联系我们千赫兹科技团队。
