UPS的(de)功能與作用(yòng)

  UPS是不間斷電源(UninterruptiblePowerSystem)的(de)英文名稱的(de)縮寫，它伴随著(zhe)計算(suàn)機的(de)誕生而出現，是計算(suàn)機常用(yòng)的(de)外圍設備之一。實際上，UPS是一種含有儲能裝置，并以逆變器爲主要組成部分(fēn)的(de)恒壓恒額的(de)不間斷電源。UPS在其發展初期，僅被視爲一種備用(yòng)電源。後來(lái)，由于電壓浪湧、電壓尖峰、電壓瞬變、電壓跌落、持續過壓或者欠壓甚至電壓中斷等電網質量問題，使計算(suàn)機等設備的(de)電子系統受到幹擾，造成敏感元件受損、信息丢失、磁盤程序被沖掉等嚴重後果，引起巨大(dà)的(de)經濟損失。因此，UPS日益受到重視，并逐漸發展成一種具備穩壓、穩頻(pín)、濾波、抗電磁和(hé)射頻(pín)幹擾、防電壓浪湧等功能的(de)電力保護系統。

   目前在市場(chǎng)上可(kě)以購(gòu)買到種類繁多(duō)的(de)UPS電源設備，其輸出功率從500VA到3000kVA不等。當有市電供給UPS的(de)時(shí)候，UPS對(duì)市電進行穩壓(220V±5%)後爲計算(suàn)機供電。此時(shí)的(de)UPS就是一台交流市電穩壓器，同時(shí)它還(hái)向機内電池充電。因UPS設計的(de)不同，UPS适應的(de)範圍也(yě)不同，UPS輸出電壓在±10-15%的(de)變化(huà)一般屬正常的(de)計算(suàn)機使用(yòng)電壓。當市電異常或者中斷時(shí)，UPS立即将機内電池的(de)電能通(tōng)過逆變轉換供給計算(suàn)機系統，以維持計算(suàn)機系統的(de)正常工作并保護計算(suàn)機的(de)軟硬件不受損失。

UPS的(de)分(fēn)類與特點

   UPS電源按其工作方式可(kě)分(fēn)爲後備式和(hé)在線式兩大(dà)類，按其輸出波形又可(kě)分(fēn)爲方波輸出和(hé)正弦波輸出兩種。後備式UPS電源在市電正常供電時(shí)，市電通(tōng)過交流旁路通(tōng)道再經轉換開關直接向負載提供電源，機内的(de)逆變器處于停止工作狀态。這(zhè)種UPS電源在實質上相當于一台穩壓性能極差的(de)市電穩壓器。它除了(le)對(duì)市電電壓的(de)幅度波動有所改善外，對(duì)市電電壓的(de)頻(pín)率不穩、波形畸變以及從電網串入的(de)幹擾等不良影(yǐng)響基本上沒有任何改善。隻有當市電供電中斷或低于170V時(shí)，蓄電池才對(duì)UPS的(de)逆變器供電，并向負載提供穩壓、穩頻(pín)的(de)交流電源。後備式UPS電源的(de)優點是運行效率高(gāo)、噪音(yīn)低、價格相對(duì)便宜，主要适用(yòng)于市電波動不大(dà)、對(duì)供電質量要求不高(gāo)的(de)場(chǎng)合。

   在線式UPS電源在市電正常供電時(shí)，首先将市電交流電源變成直流電源，然後進行脈寬調制、濾波，再将直流電源重新變成交流電源，即它平時(shí)是由交流電經整流後又以逆變器方式向負載提供交流電源。一旦市電中斷，立即改由蓄電池以逆變器方式對(duì)負載提供交流電源。因此，對(duì)在線式UPS電源而言，在正常情況下(xià)，無論有無市電，它總是由UPS電源的(de)逆變器對(duì)負載供電，這(zhè)樣就避免了(le)所有由市電電網電壓波動及幹擾帶來(lái)的(de)影(yǐng)響。顯而易見，在線式UPS電源的(de)供電質量明(míng)顯優于後備式UPS電源，因爲它可(kě)以實現對(duì)負載的(de)穩頻(pín)、穩壓供電，且在由市電供電轉換到蓄電池供電時(shí)，其轉換時(shí)間爲零。方波輸出的(de)UPS電源帶負載能力差(負載量僅爲額定負載的(de)40-60%)，不能帶電感性負載。如所帶的(de)負載過大(dà)，方波輸出電壓中包含的(de)三次諧波成份将使流人(rén)負載中的(de)容性電流增大(dà)，嚴重時(shí)會損壞負載的(de)電源濾波電容。正弦波輸出的(de)UPS電源的(de)輸出電壓波形畸變度與負載量之間的(de)關系沒有方波輸出UPS電源那樣明(míng)顯，負載能力相對(duì)較強，并能帶微電感性負載。不管那種類型的(de)UPS電源，當它們處于逆變器供電狀态時(shí)，除非迫不得(de)已，一般不要滿載或超載運行，否則會使UPS電源的(de)故障率明(míng)顯增多(duō)。

UPS與負載的(de)匹配

   有的(de)UPS用(yòng)瓦(W)或者千瓦(kw)來(lái)表示其輸出功率，如500W、1kw等;有的(de)UPS用(yòng)伏安(VA)或者千伏安(kVA)來(lái)表示其輸出功率大(dà)小，如3000VA、5kVA等。VA與W的(de)一般換算(suàn)關系爲：瓦是伏安的(de)0.8倍，如3kVA=2.4kw。UPS是線負載供電用(yòng)的(de)，每一種UPS都有特定的(de)輸出功率能力。如3kVA的(de)UPS，其最大(dà)輸出功率是3kVA或者2.4kw，此時(shí)就要求接到這(zhè)台UPS上的(de)設備的(de)耗電功率總和(hé)不能超過2.4千瓦。通(tōng)常設備都标明(míng)了(le)耗電功率(或者額定功率)，此時(shí)就應當使所有接到UPS上的(de)設備的(de)額定功率加起來(lái)不超過UPS的(de)輸出功率，這(zhè)種方法通(tōng)常就叫做(zuò)UPS輸出功率與負載耗電功率的(de)匹配。但有些設備的(de)啓動功率是額定功率的(de)3-5倍(例如打印機的(de)額定功率爲200W，則在計算(suàn)負載匹配時(shí)要按5×200W=1000W進行折算(suàn))。除了(le)打印機以外的(de)其他(tā)計算(suàn)機外部設備，通(tōng)常啓動功率略大(dà)于額定功率，故考慮匹配時(shí)最好按UPS輸出功率的(de)80%進行負載匹配。

   标準的(de)UPS未加外接電池前，在它的(de)輸出功率與負載耗電功率完全匹配(即全負載)的(de)情況下(xià)，一般從市電中斷時(shí)算(suàn)起可(kě)供電約6-10分(fēn)鐘(zhōng)(具體數值每個(gè)型号的(de)UPS說明(míng)書(shū)上都有記載)。如果以負載耗電功率隻有UPS輸出功率的(de)一半計算(suàn)(習(xí)慣叫半負載或者50%負載率，如1000W的(de)UPS接入500W的(de)負載)，則可(kě)供電12-25分(fēn)鐘(zhōng)，不同負載量時(shí)的(de)UPS供電時(shí)間大(dà)約可(kě)參照(zhào)負載減半時(shí)間加倍的(de)方式計算(suàn)。使用(yòng)注意事項正确使用(yòng)UPS電源，不但可(kě)以減少UPS發生故障的(de)機會，而且能夠有效地延長(cháng)其使用(yòng)壽命。

平常應當注意以下(xià)幾點：

(1)使用(yòng)UPS電源時(shí)，應嚴格遵守廠家的(de)産品說明(míng)書(shū)的(de)有關規定，保證UPS所接市電的(de)火線、零線順序符合要求。

(2)配備UPS的(de)主要目的(de)是防止由于突然停電而導緻計算(suàn)機丢失信息和(hé)破壞硬盤，但有些設備工作時(shí)是并不害怕突然停電的(de)(如打印機等)。爲了(le)節省UPS的(de)能源，打印機可(kě)以考慮不必經過UPS而直接接入市電。如果是網絡系統，可(kě)考慮UPS隻供電給主機(或者服務器)及其有關部分(fēn)。這(zhè)樣可(kě)保證UPS既能夠用(yòng)到最重要的(de)設備上，又能節省投資。

(3)不要超負載使用(yòng)UPS。UPS電源的(de)最大(dà)負載量應該是其标稱負載量的(de)80%(如1000w的(de)UPS，按80%負載率即800W去匹配負載：1000VA的(de)UPS按80%換算(suàn)成800W之後再按80%負載率即640W去匹配負載)。如果超載使用(yòng)，在逆變狀态下(xià)，常造成逆變三極管的(de)擊穿。此外，在使用(yòng)UPS時(shí)，嚴禁接諸如日光(guāng)燈之類的(de)感性負載，而隻能接純電用(yòng)或較小的(de)電容性負載。

(4)開關機時(shí)應當注意開關機的(de)順序：開機時(shí)先開UPS，稍後(最好是滞後1-2分(fēn)鐘(zhōng)，讓UPS充分(fēn)進入工作狀态)再開通(tōng)負載的(de)電源開關，而且負載的(de)電源開關要一個(gè)一個(gè)地去開通(tōng)：關機時(shí)順序正好相反，先一個(gè)一個(gè)地關掉負載的(de)電源開關，再關掉UPS。UPS要長(cháng)期處于開機狀态，而計算(suàn)機等負載則每次要用(yòng)才開機，用(yòng)完後隻要關掉計算(suàn)機等負載的(de)電源開關即可(kě)。

(5)不要頻(pín)繁關閉和(hé)開啓UPS電源。

一般要求在關閉UPS電源後，至少要等待6秒鐘(zhōng)後才能再開啓UPS電源，否則，UPS電源可(kě)能處于“啓動失敗”的(de)狀态，即UPS電源處于既無市電輸出又無逆變器輸出的(de)不正常狀态。

(6)UPS内電池内的(de)電能有可(kě)能因某種原因而耗盡或者接近耗盡。爲了(le)補償電池能量和(hé)提高(gāo)電池壽命，UPS要進行及時(shí)的(de)、較長(cháng)時(shí)間的(de)連續充電(通(tōng)常不少于48小時(shí)，可(kě)以帶或者不帶負載)，以避免由于電池衰竭而引起故障。新購(gòu)置或存放很久的(de)UPS，在使用(yòng)前，應先充電12小時(shí)。長(cháng)期存放不用(yòng)的(de)UPS，每隔3個(gè)月(yuè)，充電12小時(shí)，若處于高(gāo)溫地區(qū)，每隔2個(gè)月(yuè)充電一次。UPS不充電就使用(yòng)，會損壞蓄電池。