UPS 不间断电源后备式与在线式的区别与性价比
2010-08-11 15:02
UPS 是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。当市电
正常输入时,UPS 就将市电稳压后供给负载使用,同时对机内电池充电,把能量储存在电池
中;当市电中断(事故停电)或输入故障时,UPS 将机内电池的能量转换为 220V 交流电继续
供负载使用,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。日前市场上供应的 UPS
电源设备种类较多,输出功率为 500VA~3000kVA。UPS 按工作模式可分为后备式、在线式
和在线互动式 3 大类,按其输出波形又可分为方波输出和正弦波输出两种。
1. 后备式 UPS 电源
在市电正常供电时,市电通过交流旁路通道再经转换开关直接向负载提供电源。机内的
逆变器处于停止工作状态,这时的 UPS 电源实质上相当于一台性能较差的市电稳压器。它
除了对市电电压的幅度波动有所改善外,对电压的频率不稳、波形畸变以及从电网侵入的干
扰等不良影响基本上没有任何改善。只有当市电供电中断或低于 170V 时,蓄电池才对 UPS
逆变器供电,并向负载提供稳压、稳额的方波交流电源。
2. 在线式 UPS 电源
在市电正常供电时,它首先将市电交流电源经整流变成直流电源,然后进行脉宽调制、
滤波,再将直流电经逆变器重新转换成正弦波交流电源向负载供电。一旦市电中断,立即改
由蓄电池提供的直流电经逆变器向负载提供正弦波交流电源。因此,对在线式 UPS 电源而
言,在正常情况下,无论有无市电,它都是由 UPS 电源的逆变器对负载供电,这样就避免
了所有由市电电网电压波动及干扰而带来的影响。显而易见,在线式 UPS 电源的供电质量
明显优于后备式 UPS 电源。因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电,而且在由市电供电
转换到蓄电池供电时,其转换时间为零。真正给用户提供优质的稳压、稳频的纯净正弦波电
源,从而提供符合网络系统需要的电源保护。
3. 在线互动式 UPS 电源
在线互动式 UPS 电源也被称为 3 端口式 UPS 电源,使用的是工频变压器。从能量传递的
角度来考虑,其变压器存在 3 个能量流动的端口:端口 1 连接市电输入;端口 2 通过双向变
换器与蓄电池相连;端口 3 输出。市电供电时,交流电经端口 1 流入变压器,在稳压电路的
控制下选择合适的变压器抽头接人,同时在端口 2 的双向变换器的作用下借助蓄电池的能量
转换共同调节端口 3 上的输出电压,以此来达到比较好的稳压效果;市电掉电时,蓄电池通
过双向变换器经端口 2 给变压器供电,维持端口 3 上的交流输出。在线互动式 UPS 电源在变
压器抽头切换的过程中,双向变换器作为逆变器方式工作。蓄电池供电,因此能实现输出电
压的不间断,同样在由市电供电到电池供电的切换过程中也能做到没有转换时间。在线互动
式 UPS 电源的电路实现简单,没有单独的充电器,带来的是生产成本的降低和可靠性的提
高。这类产品在市电供电工作时也不存在 AC/DC、DC/AC 的转换,使整机效率有所提
高。在线互动式 UPS 很好地结合了后备式 UPS 和在线式 UPS 的许多优点,是一种很不错的
变换形式。但是由于它使用的是工频变压器,同样有笨重、体积大的问题。
二、UPS 的选择