不間斷電源 （UPS） 是一種清潔的電源，穩(wěn)定且在停電時隨時可用。它可以在斷電的情況下繼續(xù)為設(shè)備提供可工作的正常電壓，在有限的時間內(nèi)為設(shè)備供電，直到電網(wǎng)電源恢復(fù)。

不間斷電源包括一個提供關(guān)鍵備用電源的電池。從電池到交流電源的其余部分由電子電壓轉(zhuǎn)換器完成。除了提供備用電源外，UPS 還可以保護負載設(shè)備和外圍設(shè)備免受因電能質(zhì)量差、雷擊等造成的損壞。

并非所有UPS不間斷電源系統(tǒng)都是一樣具備保護負載設(shè)備的功能，保護設(shè)備需要找到正確的解決方案。該過程的某些部分很簡單，例如確定我們需要多長時間的電池壽命，而其他部分則更復(fù)雜，例如確定是否需要在線、離線或在線交互式UPS。讓我們分解不同的UPS不間斷電源類型以及選擇UPS不間斷電源時需要了解的內(nèi)容。

一、什么是UPS不間斷電源：

普通的汽油或柴油發(fā)電機備用系統(tǒng)也可以被視為UPS，但業(yè)界經(jīng)常將術(shù)語“UPS”與電子電壓轉(zhuǎn)換器聯(lián)系在一起。

基本上，當墻上插座的電源停止或變得不穩(wěn)定時，UPS 會為負載提供可靠的交流電源。UPS 內(nèi)部總是有一個充電良好的電池，它提供直流電壓，通常為 12 或 24V。電子電壓轉(zhuǎn)換器將電池直流電壓轉(zhuǎn)換為 110V 交流電壓，該電壓在幾個插座上發(fā)出，類似于壁式插頭。我們將計算機和外圍設(shè)備插入插座。

“離線”UPS 僅在墻上交流電源發(fā)生故障時才會打開。在其他時候，它正在為電池充電，只是閑置。當壁掛式交流電源出現(xiàn)故障時，UPS 會打開或手動打開。它會一直運行到電池耗盡。

“在線”UPS 系統(tǒng)始終處于開啟狀態(tài)。并將一直亮著，直到電池電量耗盡。如果交流墻上電源恢復(fù)，它不會切換回來。換句話說，它始終處于開啟狀態(tài)，并始終為插入其中的設(shè)備供電。在在線式UPS中，輸入的交流墻上電源被接收并重新轉(zhuǎn)換或合成為新的交流電壓。合成的交流電壓穩(wěn)定干凈，沒有任何壁式電源的缺陷，因此設(shè)備運行可靠，沒有任何故障。

可能需要UPS作為補救措施的壁掛式交流電源的一些問題是：

1．浪涌和驟降： 浪涌是短暫的電峰值，可能會損壞或破壞電子設(shè)備，而電壓驟降是電壓突然而短暫的下降。

2．停電和掉電： 停電發(fā)生在完全停電時，通常是由于天氣、公用設(shè)施線路損壞或電網(wǎng)故障。掉電是指電壓從正常逐漸下降到低，這可能會損壞電子設(shè)備。

3．頻率漂移：雖然很少見，但偶爾壁功率可能會顯示與通常的 60 個周期（或赫茲）的頻率漂移。

4．瞬 變：電梯等重型移動系統(tǒng)和焊工等重型電機的人為噪音會增加“正常清潔”墻壁電源的噪音，這可能會對插入的其他設(shè)備造成損壞。

對于醫(yī)療設(shè)施、數(shù)據(jù)中心和軍事行動等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，電能質(zhì)量差和斷電可能導(dǎo)致停機或損壞造成的損失，UPS 可能是一項巨大的投資。

通常，我們會在北美找到預(yù)設(shè)電壓為 110 伏 （V） 或在歐洲或亞洲預(yù)設(shè)電壓為 220V 的 UPS。他們的電池只能短期使用大約 30 到 <> 分鐘。雖然其備份時間有限，但UPS可以提供足夠的時間來啟動安全關(guān)機程序，保存重要數(shù)據(jù)或提高已安裝系統(tǒng)的可靠性。

二、不間斷電源的類型：

我們會在市場上找到三種主要的不間斷電源類型。

1．離線或備用UPS不間斷電源：離線式UPS，也稱為備用UPS，是最簡單，最實惠的選擇。當系統(tǒng)使用墻上電源時，它通常保持“睡眠”狀態(tài)。當墻上電源發(fā)生故障時，自動轉(zhuǎn)換開關(guān)開始從 UPS 獲取電源。當墻上的交流電源恢復(fù)時，轉(zhuǎn)換開關(guān)恢復(fù)為墻上電源，UPS 重新進入睡眠狀態(tài)。

這些系統(tǒng)可以高效地提供備用電池和光浪涌保護。雖然離線UPS將在幾秒鐘內(nèi)啟動，但它不能提供許多電子設(shè)備所需的瞬時傳輸。它可能提供更有限的保護，但對于計算機或辦公設(shè)備等低功耗設(shè)備來說，它是一個不錯的選擇。

2．在線互動式UPS不間斷電源：線路交互式UPS系統(tǒng)可以通過立即合成缺失或失真的交流循環(huán)部分并將其“添加”到電源饋線中來消除壁式交流電源中的微小故障和失真。它使用電子轉(zhuǎn)換器和多抽頭可變電壓自耦變壓器。由于該系統(tǒng)在墻上使用交流電源工作，因此不需要電池。因此，該系統(tǒng)可以提供UPS的部分功能，因此不能稱為真正的UPS。稱其為功率調(diào)節(jié)器更為合適。

在線互動式UPS是針對波動提供適度保護和完全停電備用電池的不錯選擇。這些裝置消除了開關(guān)時間。盡管如此，它們可能比在線和離線 UPS 系統(tǒng)更重、更大。

3．在線式或雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源：最常見的UPS類型是在線系統(tǒng)，也稱為雙轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在線UPS系統(tǒng)始終保持DC-AC逆變器開啟，為用戶提供清潔的交流電源。由于逆變器始終處于開啟狀態(tài)，因此不涉及傳輸時間。當墻上電源出現(xiàn)故障時，用戶可以繼續(xù)工作，并可能聽到嗶嗶聲，提醒他們正在使用備用電池電源運行。除此之外，他們的計算機或打印機不會看到任何區(qū)別。

這些系統(tǒng)通常是最可靠的，可防止所有重大中斷，這使它們成為UPS系統(tǒng)的首選。

同樣，并非所有的在線或雙轉(zhuǎn)換UPS系統(tǒng)都是相同的。其中一些非常緊湊，而另一些則笨重。區(qū)別在于有修正正弦波和真正弦波，后者體積更大，價格更高。一些設(shè)備，如手持工具和筆記本電腦，可能不在乎上述差異，對于高端系統(tǒng)，建議不要在備用電源的質(zhì)量上妥協(xié)，因此應(yīng)該首選純正弦波。

三、如何選擇合適的UPS不間斷電源：

選擇UPS系統(tǒng)并不總是那么簡單。有許多因素需要考慮，包括：

1．標準和法規(guī)：許多行業(yè)都有UPS需要滿足的特定標準，以確保在關(guān)鍵應(yīng)用中（如醫(yī)療設(shè)備和軍事行動）提供電力。法規(guī)或標準可能要求我們使用具有某些技術(shù)（如即時開關(guān)或純正弦波）的電源，以確保關(guān)鍵設(shè)備保持正常運行。

2．UPS類型： 考慮哪些問題對你的情況最緊迫。如果我們的輸入電源經(jīng)常出現(xiàn)少量浪涌或驟降，請考慮使用線路交互式 UPS。如果它會產(chǎn)生諧波失真、線路噪聲或頻率變化，我們可能需要雙轉(zhuǎn)換 UPS。離線系統(tǒng)可能非常適合簡單的停電和掉電。

3．電池壽命：我們是更擔心是否有足夠的時間關(guān)閉一些關(guān)鍵電子設(shè)備以保存數(shù)據(jù)，還是需要等待應(yīng)急發(fā)電機上線？確定我們需要多少時間，并選擇具有足夠大電池的短備份時間或長備份時間的 UPS。具有較高瓦數(shù)的負載會更快地耗盡電池電量。

4．正弦波要求：UPS 可產(chǎn)生模擬正弦波或純正弦波。模擬的正弦波在周期之間可能會有間隙，從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)問題，而純正弦波對于敏感的電子設(shè)備（例如帶有交流電機的電器和某些類型的醫(yī)療設(shè)備）更可靠。如果沒有純正弦波，我們的設(shè)備可能會遇到關(guān)機或壓力。

可用的交流電源質(zhì)量有時可能會變得相關(guān)。看似普通的 110V 交流電源實際上可能不是純正弦波源，某些系統(tǒng)可能存在問題。它們可能會出現(xiàn)故障、標記錯誤，或者根本無法正常運行。醫(yī)療診斷、儀器儀表和精密電機運行的精密運動部件等對交流波形的質(zhì)量很敏感。純正弦波被認為是完美的，一些合成的正弦波可能不完美，但最終可能工作良好。系統(tǒng)工程師確定適合其系統(tǒng)的內(nèi)容。

5．重置成本： 計算所有依靠墻上電源運行的東西的值。創(chuàng)建一個業(yè)務(wù)案例，說明我們的 UPS 如何降低風險以及它可以保護哪些重要資源，包括設(shè)備本身、數(shù)據(jù)丟失和停機成本。考慮每種類型的電源中斷（例如諧波失真或緩慢的開關(guān)時間）將如何影響我們使用的特定電子設(shè)備。