UPS不間斷電源

    現(xiàn)在,APC白皮書對于每種UPS類型都給出了明確的定義,深入分析每種系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用,并列出各種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。借助于這些信息,您可以做出明智的決策,選擇適合自己需要的UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

      UPS不間斷電源類型

      后備式

      在線互動(dòng)式

      后備式-鐵磁共振

      雙轉(zhuǎn)換在線式

      Delta 轉(zhuǎn)換在線式

      后備式UPS

      后備式UPS是用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的較常見的類型。在圖1 所示的結(jié)構(gòu)圖中,轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置為選擇濾波后的交流輸入作為主電源(實(shí)線路徑),一旦主電源出現(xiàn)故障,就會(huì)切換到電池/逆變器作為備用電源。一旦發(fā)生這種情況,轉(zhuǎn)換開關(guān)**進(jìn)行操作,將負(fù)載切換到電池/逆變器備用電源上(虛線路徑)。逆變器只在電源出現(xiàn)故障時(shí)才啟動(dòng),因此稱作"后備式"。這種設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是**、尺寸小和成本低。如果采用適宜的濾波電路和浪涌保護(hù)電路,這些系統(tǒng)還可以提供適當(dāng)?shù)脑肼曔^濾和浪涌抑制功能。

      在線互動(dòng)式 UPS

      在線互動(dòng)式UPS是用于小企業(yè)、網(wǎng)站、部門服務(wù)器的較常見的設(shè)計(jì)。在此設(shè)計(jì)方案中,電池到 交流電源的轉(zhuǎn)換器(逆變器)始終連接到UPS的輸出端。如果在輸入交流電源正常時(shí)反向操作逆變器,就會(huì)給電池充電。

      一旦輸入電源出現(xiàn)故障,轉(zhuǎn)換開關(guān)就會(huì)打開,并通過電池向UPS輸出端供電。與后備式 UPS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比,由于逆變器始終打開且與輸出端保持連接,這種設(shè)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)了濾波效果,并降低了轉(zhuǎn)換瞬態(tài)過電壓。

      后備式-鐵磁共振 UPS

      后備式-鐵磁共振 UPS 曾經(jīng)是功率范圍 3-15kVA 的應(yīng)用領(lǐng)域中使用較廣泛的 UPS 類型。此設(shè)計(jì)依賴于一個(gè)特殊的飽和變壓器,該變壓器具有三個(gè)線圈(電源連接)。主電源路徑通過交流輸入電源、轉(zhuǎn)換開關(guān)和變壓器,最后連接輸出端。當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)將打開,逆變器將向輸出負(fù)載供電。

      在后備式-鐵磁共振設(shè)計(jì)方案中,逆變器處于后備式模式,當(dāng)輸入電源出現(xiàn)故障且轉(zhuǎn)換開關(guān)打開時(shí),逆變器才 被激活。這種變壓器具有特殊的"鐵磁共振"功能,它能夠提供有限的電壓調(diào)節(jié)和輸出波形"修整"功能。鐵磁共振變壓器提供的對交流電源瞬態(tài)過電壓的保護(hù)與任何濾波器一樣,甚至較好。但鐵磁共振變壓器本身會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的輸出電壓失真和瞬態(tài)過電壓,這可能造成比交流電源連接不當(dāng)較嚴(yán)重的后果。即使這種UPS被設(shè)計(jì)為后備式UPS,鐵磁共振變壓器也會(huì)由于其本身的低效率而產(chǎn)生大量的熱量。另外,這些變壓器比常規(guī)的隔離變壓器體積大,因此后備式-鐵磁共振UPS通常非常龐大和笨重。

      雙轉(zhuǎn)換在線式UPS電源

      這是 10kVA 以上功率范圍的電源較常用的UPS類型,除了主電源路徑是逆變器(而非交流主電源)外,其余與后備式設(shè)計(jì)相同。

      在雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計(jì)中,輸入交流電發(fā)生故障并不會(huì)激活轉(zhuǎn)換開關(guān),因?yàn)檩斎虢涣麟娨恢痹诮o備用電池充電,而由備用電池向輸出逆變器供電。所以,在輸入交流電源出現(xiàn)故障時(shí),*時(shí)間進(jìn)行在線運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

      在這一設(shè)計(jì)中,電池充電器和逆變器將轉(zhuǎn)換全部的負(fù)載功率,并由于產(chǎn)生了更多的熱量而導(dǎo)致效率降低。

      這種UPS電源提供了非常理想的供電輸出性能。這一設(shè)計(jì)的**性**其他設(shè)計(jì),但功率部件的持續(xù)耗損降低了這種**性,而且在UPS的整個(gè)生命周期成本中,由于電源效率低下而消耗的電能占據(jù)了很大一部分。此外,大型電池充電器獲得的輸入電源通常是非線性的,可能對建筑供電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾或?qū)е聜溆冒l(fā)電機(jī)發(fā)生故障。

      Delta 轉(zhuǎn)換在線式 UPS電源

      這是10年前引入的技術(shù),它克服了雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計(jì)的缺點(diǎn),適用于功率范圍 5kVA 1.6MW 的應(yīng)用領(lǐng)域。與雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計(jì)相似,Delta 轉(zhuǎn)換在線式UPS始終由逆變器提供負(fù)載電壓。然而,附加的Delta 轉(zhuǎn)換器也向逆變器輸出供電。在交流電源出現(xiàn)故障或受到干擾的情況下,這種設(shè)計(jì)所表現(xiàn)出的行為與雙轉(zhuǎn)換在線式設(shè)計(jì)*相同。

      UPS 類型總結(jié)

      下表介紹了不同UPS電源類型的特征。UPS 的特性(如效率)是由您選擇的UPS類型決定的。由于技術(shù)應(yīng)用和生產(chǎn)質(zhì)量對于特性(如**性)的影響較大,因此,除了考慮設(shè)計(jì)特性之外,還**對以下因素進(jìn)行評估。

      各種類型UPS電源的工業(yè)應(yīng)用

      隨著時(shí)間的推移,目前業(yè)內(nèi)的UPS電源產(chǎn)品逐漸包括上述各種類型的設(shè)計(jì)。不同UPS類型具有不同的特性,這使得它們能夠適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。APC 產(chǎn)品系列反映了這種多樣性,如下表所示:

      不同類型的UPS電源適合不同的用途,沒有一種類型的UPS電源適合所有的應(yīng)用領(lǐng)域。本文的目的是比較目前市場上不同 UPS電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。

      UPS電源設(shè)計(jì)方面的重大差異針對不同目標(biāo)提供了理論上和實(shí)際應(yīng)用方面的優(yōu)勢。然而,基本的設(shè)計(jì)實(shí)施質(zhì)量和 制造質(zhì)量對于客戶在實(shí)際應(yīng)用中所獲得的較終性能起著決定性作用。




    西安索曼電子科技有限公司專注于UPS電源 蓄電池 發(fā)電機(jī)組等

  • 詞條

    詞條說明

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