UPS不間斷電源的不同分類
UPS不間斷電源(Uninterruptible Power System ),是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。UPS不間斷電源是將蓄電池與UPS主機相連接,通過UPS主機逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。當(dāng)市電輸入正常時,UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器, 同時它還向UPS專用蓄電池充電;當(dāng)市電中斷(事故停電)時,UPS 立即將蓄電池的電能, 通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應(yīng)220V或380V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
那么UPS不間斷電源分類有多少種呢?下面欣頓就給大家介紹下UPS不間斷電源不同的分類。
UPS不間斷電源按工作原理分類
后備式UPS
平時處于蓄電池充電狀態(tài),在停電時逆變器緊急切換到工作狀態(tài),將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出,因此后備式UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS電源的優(yōu)點是:運行效率高、噪音低、價格相對便宜,主要適用于市電波動不大,對供電質(zhì)量要求不高的場合,比較適合家庭使用。然而這種UPS存在一個切換時間問題,因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場所。不過實際上這個切換時間很短,一般介于2至10毫秒,而計算機本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時應(yīng)可維持10毫秒左右,所以個人計算機系統(tǒng)一般不會因為這個切換時間而出現(xiàn)問題。后備式UPS一般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘,主要是讓您有時間備份數(shù)據(jù),并盡快結(jié)束手頭工作,其價格也較低。對不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用,比如個人家庭用戶,就可配小功率的后備式UPS。
在線式UPS
這種UPS一直使其逆變器處于工作狀態(tài),它首先通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計算機。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾;在停電時則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由于逆變器一直在工作,因此不存在切換時間問題,適用于對電源有嚴格要求的場合。在線式UPS不同于后備式的一大優(yōu)點是供電持續(xù)長,一般為幾個小時,也有大到十幾個小時的,它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作,顯然,由于其功能的特殊,價格也明顯要貴一大截。這種在線式UPS比較適用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè),因為這些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。
在線互動式UPS
在線互動式UPS是基于在線式UPS發(fā)展起來的一種新技術(shù),其電池、逆變器和輸出始終處于連通狀態(tài),逆變器與充電器合二為一。
在市電供電狀態(tài)下,逆變器反相工作,為蓄電池充電;市電異常時,轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開,由蓄電池提供輸出。
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按輸出波形分類
方波輸出
一般數(shù)字信號存在0和1兩種狀態(tài),形成了我們所看到的方波,因其頻率是一定的,更多的時候呈現(xiàn)在我們面前的是矩形波。在線互動式UPS和后備式UPS在電池放電進行逆變時是方波輸出。
采用方波系統(tǒng)的UPS電源不會在很大的機組上出現(xiàn),通常是在幾百伏安的小容量且是后備機組的UPS里出現(xiàn)。
正弦波輸出
正弦波的波形和電網(wǎng)上或者發(fā)電機發(fā)的波形是一樣的,甚至比電網(wǎng)上獲取的電的波形還要完美。正弦波UPS一般只在容量超過5KVA的機組,或者在線式以及部分在線互動式機組上才出現(xiàn),除非后備機組容量非常大,不然很少見。
正弦波不挑負載,可作逆變器單獨使用。正弦波輸出的UPS電源適合阻性和感性負載。通常所見到的燈泡、電爐、飯鍋等屬于阻性負載,電扇、電源變壓器屬于感性負載。適用的范圍寬,價格較高。
階梯波輸出
階梯波是方波的特殊形式,它介于方波與正弦波之間,這種波形輸出的UPS適合對電源要求不特別嚴格的負載使用。
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按供電體系分類
一般來說,輸入形式主要取決于對現(xiàn)場三相電平衡度的影響程度,輸出形式主要取決于UPS輸出線徑及功率元件的容量。
單相輸入/單相輸出
UPS單相輸入單相輸出供電體系:單相220V輸入,單相220V輸出。
因容量比較小,單入形式的UPS不會對入戶市電的三相配平衡問題造成麻煩。主要應(yīng)用在10KVA容量以下系統(tǒng)。
三相輸入/單相輸出
UPS三相輸入單相輸出供電體系:三相380V輸入,單相220V輸出。
主要應(yīng)用在10~80KVA容量的系統(tǒng),個別場所可擴大到在5~160KVA容量的系統(tǒng)。對于工業(yè)用戶,由于用電設(shè)備的分散性和跨專業(yè)的用電管理方式,一般傾向于使用三進單出的UPS產(chǎn)品。
三相輸入/三相輸出
UPS三相輸入三相輸出供電體系:三相380V輸入,三相380V輸出。
隨著負載容量的增大,在輸入三相形式的基礎(chǔ)上,輸出也采用三相形式,使每個單相輸出的電流不至過大。主要應(yīng)用在20KVA容量以上系統(tǒng)。
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按有無隔離變壓器分類
工頻UPS
工頻式是以傳統(tǒng)的模擬電路原理設(shè)計,由晶閘管(SCR)整流器、IGBT 逆變器、旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz,顧名思義叫工頻UPS。工頻式對隔離變壓器的使用,在很大程度上提升了UPS的可靠性。
高頻UPS
高頻式通常由IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT 可以通過控制加在門極的驅(qū)動來控制其開通與關(guān)斷, IGBT 整流器開關(guān)頻率通常在幾千赫到幾十千赫,甚至高達上百千赫,遠遠高于工頻式,因此稱為高頻UPS。
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按結(jié)構(gòu)形態(tài)分類
塔式UPS
外形和結(jié)構(gòu)與立式PC相似,但主機機箱比標準的ATX機箱要大,需要預(yù)留足夠的內(nèi)部空間便于日后進行硬盤和電源的冗余擴展。
機架式UPS
安裝在標準機架上,結(jié)構(gòu)類似于服務(wù)器,可以安裝在19英寸標準服務(wù)器機柜內(nèi)部,通過導(dǎo)軌固定在標準網(wǎng)絡(luò)機柜內(nèi),外觀就像一臺機架式服務(wù)器。
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按備用時間分類
標準型:UPS備用時間為5~25分鐘
一般來說,標準型機內(nèi)帶有電池組,在停電后可以維持較短時間的供電(一般不超過25分鐘)。
長效型:UPS備用時間為1~8小時
長效型機內(nèi)不帶電池,但增加了充電器,用戶可以根據(jù)自身需要配接多組電池以延長供電時間,廠商在設(shè)計時會加大充電器容量或加裝并聯(lián)的充電器。
以上這些主流的分類方法,有的反映了UPS技術(shù)發(fā)展的階段性,有的反映了技術(shù)實現(xiàn)的手段。另外,還有按輸出功率(微型/中型/大型),按電池位置(內(nèi)置式/外置式),按應(yīng)用領(lǐng)域(商用UPS/工業(yè)UPS)分類等。
因此,UPS的各種分類方式也在一定程度上體現(xiàn)了UPS的不同性能和不同的應(yīng)用場合。各種UPS的出現(xiàn)和存在與當(dāng)時的電路技術(shù)水平、半導(dǎo)體器件的發(fā)展水平,以及實際應(yīng)用的需要等多種因素有密切的關(guān)系。