UPS基础知识和发展趋势介绍

参数详解
：输入电流谐波总失真度 代表了工作是向电网造成污染的程度，这项指标越低越好。 “工频机”比“高频机”高
参数详解
电池相关知识 中使用的电池一般为12V,长延时可能会用到2V。 表示电池容量，A表示电流，H表示小时。中常用100电池 100电池一般是基于20小时放电率下的，即以5A放电电流，
可以放20小时。因此如果放电电流更大，则容量达不到 100。以沈松电池为例：
的发展趋势
高频（数字）化， 小型化， 智能化 环保化 有限模块化
高频（数字）化
• “高频机”无需输出隔离变压器，体积小，重量轻 • “高频机”输入低，是绿色环保电源 • “高频机”采用整流控制技术，各项指标高，更稳定可
靠。
小型化
• 高频机不需输出变压器带来的体积减小 • 功率器件体积减小 • 的广泛应用 • 去掉选件：滤波、功率因数校正电路
智能化
• 三遥：遥测、遥信、遥控 • 四遥：比三遥多了一个遥调
环保化
• 效率 • 输入功率因数 • 输出功率因数
有限模块化
• 大众（中小功率）市场主流：模块化 • 优点：模块化在线扩容、维护方便 • 缺点：模块体积小，系统的散热成问题，单个
UPS基础知识和发展 趋势介绍
基础知识和发展趋势介绍
基础知识
• 全称叫做： • 中文名称：不间断电源系统 • 主要功能： • 稳压 • 滤波 • 不间断
分类
• 按照的工作状态分为 • 动态：飞轮旋转式，通常为500以上大功率 • 静态：市场主流，固定式安装
分类
• 按照的输入输出相数分为
• 单进单出
电干扰 • 逆变器平时不工作,因此转换停电后，转换时间10
在线式
手动维护旁路
旁路输入 主输入
整流器
逆变器
静态开关
负载
蓄电池
在线式
• 在线式又叫做双转换，输出正弦波
• 双变换：是指将输入市电经过交流－直流－交流的双重变换，最终 为负载提供了与市电隔离的纯净交流电源
• 在线式双变换结构被证明是可适应各种极端恶劣电网环境、最为可 靠的架构，适用于各种关键负载供电
模块体积做不大；如果并联模块数量多，均流 效果就会变差，因此主要应用在中小功率的大 众市场。
有限模块化
• 专业（大中功率）市场主流：传统的并机冗余 • 优点：系统可靠性高 • 缺点：扩容、维护麻烦。因为传统的塔式结构
ＵＰＳ体积一般较大，系统中的散热做得很好， 系统的可靠性高。虽然维护比较麻烦，但是维 护一般是厂家做得，只要买大厂家，售后服务 较好的产品，就没有这个问题。
3. 无功功率 4. 功率因数F
（乏）
QS 1F2 var
S P2 Q2
S
Q
P
参数详解
• 视在功率：电流与电压有效值的乘积 • 有功功率：是电器实际工作时做工的功率，是电度表中计量的读数，
即为付费的数量 • 无功功率：在市电与负载之间往返传递的功率
• 功率因数：有输入功率因数和输出功率因数之分
• 输入功率因数：是表示本身具备的负载特性及向电网引入有功功率 的情况，越高说明对市电的利用越充分。
市电干扰 • 逆变器平时不工作，因此转换停电后，转换时间10 • 电池逆变输出波形通常为阶梯波（模拟正弦波），谐波
含量大
在线互动式
市电输入
稳压器
正常模式 电池模式
交流输出 逆变器
电池
互动式优缺点
• 优点： • 整机效率高 • 可简单稳压，逆变输出为正弦波 • 价格便宜，适于家庭或个人电脑使用
• 缺点： • 功率小 • 负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种市
旁路开关
市
电
AC
输 入
DC
第一变换器 整流器
AC
输
DC
出
第二变换器 逆变器
后备式
市电输入
转换开关
交流输出
市电输入 充电器
逆变器 电池
正常模式 电池模式
后备式优缺点
• 优点： • 结构简单 • 效率高 • 价格便宜，适于家庭或个人电脑使用
• 缺点： • 负载平时为市电直接供电，供电质量差，无法消除各种
• 注意：机械式(电感的) 功率因数 0.5-0.6 电子的可以 达到0.95
所谓的“工频机”和“高频机”的区别
• “高频机”无需输出隔离变压器，体积小，重量轻 • “高频机”输入低，是绿色环保电源 • “高频机”采用整流控制技术，各项指标高，更稳定可
靠。
• 特别需要说明：国际标准没有任何的“工频机”和“高 频机”的定义。
• 输出功率因数：实际上等于负载的功率因数。台式电脑大概为0.60.7，服务器现在可以做到0.9，实际计算容量的时候要根据负载的 功率因数来计算，如果的输出功率因数可以做到0.9，但是实际负 载的功率因数只有0.7，则只能按照0.7计算。
参数详解
稳频么？
市电在一定范围内变化时，时刻跟踪市电的变化，保持同 步。
三种的区别
市电正常时 切换时间 输出方式
后备式
直通，效果 10 不好
在线互动式 简单稳压 10
输出波形 方波 正弦波
在线式
双隔离
0
正弦波
和的区别
• 就是后备式 • 是美国“911事件”后出现的一个新名词，主要用在消防上
的应急照明 • 照明对于转换时间没有严格要求，10完全可以接受 • 如果用替代,需要考虑所带负载：灯具的功率因数问题。
•
这个名词是中国界“特有”的。
“工频机”原理 • 全桥式逆变结构必须加装输出升压变压器
N
U
U1
V
+
V1
－
WБайду номын сангаас
W1
“高频机”原理
U1 V1 W1 N1
输入
U V W N
±380
+ +
整流器
升压器
逆变器
. .
输出
U2
V2
W2
.
.
N2
参数详解
1. 视在功率 S =电压V 电流A (伏安）
2. 有功功率 P = S 功率因数F （瓦特）
当市电变化范围超过频率跟踪范围时，不跟踪市电，稳频 工作。
相关指标为：输入频率、频率跟踪范围、频率跟踪速率：
参数详解
：峰值因数 所谓的 是指周期波形的峰值与有效值之比。 由于计算机性负载接受正弦波电压会产生 ( 介于 2.4-2.6 倍
的电流 ) ，因此， 设计时常需能提供 值 3 的规格，以 满足计算机性负载的应用。 (3:1) 冲击性负载的远大于3:1,因此需要增加的功率来承受冲击。
• 三进单出
UA
• 三进三出
• 单进三出
UB
UC
注意：
三相电又叫工业电，380V
N G
单相电又叫市电、民用电 ，220V
频率是50
分类 • 按照使用环境分为 • 商用 • 工业
工业和商用的主要区别： 适应多种电网制式 适应各种恶劣环境 带各种类型负载
分类
• 按照工作模式不同分为 • 后备式 • 在线互动式 • 在线式