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UPS 系统有哪些不同类型? 不同技术旨在满足多种

三种不间断电源 (UPS) 基础技术在保护当今分布式 IT 基础设施(尤其是网络边缘)方面都发挥着重要作用。每种技术都有其优势,并且每种技术对于配置具有成本效益的电源保护方案都有其必要性,复杂系统尤为如此。为您的特定应用选择 UPS 时需要检查多个因素。在选择 UPS 作为备用电源时,需要考虑所需保护的设备负载大小、位置和关键性以及预算等关键因素。

UPS 系统的三种主要配置类型在线双变换式在线互动式离线式(也称为后备式、备用电池式)。这些 UPS 系统是根据电源在装置中的转换方式而分类的。

 

在线双变换式

交流电源在生成时既稳定又不含杂质。但在传输和配电过程中,会出现电压骤降、突增和完全故障,进而可能会中断计算机的运行、造成数据丢失且设备损坏。在保护关键 IT 负载方面,只有在线双变换技术才能完全保护网络免受所有此类电源问题的影响,为网络提供最高水平的安全性。

在线 UPS 系统通常也被称为双变换系统,因为其输入电源转换成了直流电 (DC),然后转换回交流电。这种直流电转换为交流电/交流电转换为直流电 (AC-DC/DC-AC) 的设计为负载与不稳定市电之间提供了更为有效的隔离。

在线 UPS 输入交流电源后,使用整流器将其转换为直流电,从而通过逆变器为电池和已连接的负载供电,因此无需使用电源转换开关。如果主交流电供电失败,整流器在电路中停止工作,电池会为连接到 UPS 的设备供电当交流输入电源恢复时,整流器重新开始承担大部分负载,并开始为电池充电。

由于电源不断通过在线 UPS,因此输出的电流是完美的正弦波。这种类型的 UPS 可保护关键负载,免受几乎所有电源干扰,包括细微的谐波和波形畸变。

这意味着在线 UPS 提供的电源质量明显优于其他技术。离线和在线互动式技术通过削峰和削谷、提高功率或切换到备用电池的方式来降低峰值、电涌和电压骤降的影响。然而,在正常的电正弦波轨迹中,大多数电源波动不受干扰。在线 UPS 重新生成正弦波,而不仅仅是对原始市电电源进行调节。

在线 UPS 为设备提供连续、高质量的交流电源,在传输到电池时不会中断,从而保护设备免受由于停电、限电、电压骤降、电涌或噪音干扰而造成的几乎所有电源干扰。真正的在线双变换 UPS 可提供 100% 的电源调节、到电池供电的零转换时间、输出电压保持不变以及比在线互动装置更出色的瞬变抑制。

在线双变换式是最常见的 UPS 运行模式,其通过始终为负载提供最高水平的电源质量来保护大型数据中心。在线系统还能够调节频率,这对于备用发电机系统的使用来说至关重要,能防止发电机在启动时的种种常见变化。

 

在线互动式

在线互动式 UPS 系统能提供电源调节和备用电池功能。这种技术在很少发生停电、但常常出现电源波动的应用中尤其有效。在线互动式 UPS 系统可处理在切换到备用电池之前的范围较大的输入电压波动。

除了备用电池功能外,与离线式系统相比,在线互动式 UPS 还能更好地控制电源波动。在线互动式 UPS 的关键优势是升压电路和 UPS 支持的输入电压范围。范围越大,您将享有的保护就越全面。

当转移至备用电池时,在线互动式 UPS 技术在调节电源时会产生 4-6 毫秒的电源中断,这能够防止网络中遇到的最常见电源问题。UPS 还会监控电压电平,并平衡欠电压和过电压。这种技术在提供合理保护和选择适度运营成本之间的提供了良好的平衡。

在在线互动式 UPS 中,逆变器具备部分输出功能,并始终处于开启状态。逆变器可在交流输入正常时反向工作,为电池充电,而在输入故障时切换至电池电源,从而提供滤波和电压调节。在线互动式 UPS 系统依靠电池来调节电源,因此与通过双变换过程调节电源的在线 UPS 系统相比,这种类型的系统耗尽电池的频率更高。

当交流输入电源发生故障时,装置的转换开关打开,电源电流从电池流向 UPS 输出端。与备用式 UPS 相比,在逆变器始终处于开启状态且连接到输出端时,在线互动式 UPS 提供额外的滤波功能,并减少瞬态状态变化。在线互动式 UPS 系统通常用于 5000VA 以下的机架安装式应用。

 

离线式/备用式/备用电池式

离线式 UPS,也称为备用式 UPS 或备用电池式,是非常划算的选择。出色的离线式 UPS 系统可快速切换到电池,避免电源异常,安全度过短时间的断电。离线式 UPS 可抵御大多数电压突增,但在电压发生轻微下降和电涌时无法完美地维持电源。

离线式 UPS 质量的关键是设备在切换到备用电池之前将要经历的电源范围。范围越大,电池消耗越少,断电时可用的备用时间越多。UPS 切换到备用电池的次数越多,电池寿命就越短。

离线式 UPS 技术通过防止过压,帮助平稳渡过 90% 以上的断电,从而避免大部分电力尖峰。离线式 UPS 系统直接让市电交流电通过装置,经由转换开关,到达与被保护负载相连接的输出点。

当输入电源发生故障时,内置电池和逆变器(将电池的直流电源转换为交流电)被激活,并由转换开关连接到输出端。转换到备用电池时,一般会有 6-8 毫秒的断电时间。

此技术是 1500VA 以下设备的理想选择,如小型办公室、个人家用计算机和其他不太重要的应用。对于那些需要较低功率容量且有成本要求的应用来说,离线式 UPS 是个不错的选择。离线式 UPS 技术能够为台式设备、游戏机、工作站、无线网络和其他电子设备提供备用电源保护。在停电期间,它能够提供足够的运行时间,以保存正在处理的工作并按序将设备关机。除了电源备份,大多数离线式 UPS 系统还提供基本的电涌保护。

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