后備式UPS電源和在線式UPS工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)

來源：存能電氣  日期：2019-06-04 14:00  瀏覽量：次

　　后備式UPS電源和在線式UPS工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的UPS不間斷電源主要分為兩大類：在線式UPS電源與后備式UPS電源。我們?cè)谪?fù)載小功率設(shè)備的時(shí)候，如果設(shè)備本身對(duì)電能的要求不是很高的話，一般情況下都使用后備式的UPS電源來進(jìn)行負(fù)載，如果大家負(fù)載很精密或者數(shù)據(jù)很重要的設(shè)備的時(shí)候，建議購(gòu)買在線式的UPS電源。

　　后備式UPS電源工作原理

　　在市電正常時(shí)，由市電通過簡(jiǎn)單穩(wěn)壓濾波輸出供給用電設(shè)備，蓄電池處于充電狀態(tài)。當(dāng)停電時(shí)，逆變器工作，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出給用電設(shè)備。由于平時(shí)市電正常時(shí)，逆變器是不工作的，只有在市電停電蓄電池放電時(shí)才開始工作，所以這種UPS被稱為后備式UPS。

　　后備式UPS電源主要適用于市電波動(dòng)不大，對(duì)供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合。后備式UPS切換時(shí)間一般小于10毫秒，因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場(chǎng)所。不過實(shí)際上切換時(shí)間很短，而一般計(jì)算機(jī)或用電設(shè)備本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時(shí)應(yīng)可維持10毫秒左右，用電設(shè)備一般不會(huì)因?yàn)檫@個(gè)切換時(shí)間而出現(xiàn)問題。

　　后備式UPS電源優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)：體積小，效率高，價(jià)格低廉，運(yùn)行費(fèi)用低。由于在正常情況下逆變器處于非工作狀態(tài)，電網(wǎng)電能直接供給負(fù)載，因此后備式UPS的電能轉(zhuǎn)換效率很高。蓄電池的使用壽命一般為3~5年。

　　缺點(diǎn)：負(fù)載同上線供電系統(tǒng)沒有真正隔離；較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，缺少真正的靜態(tài)開關(guān)，這意味著把負(fù)載轉(zhuǎn)換到逆變器所需要的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。雖然某些應(yīng)用場(chǎng)合下這種轉(zhuǎn)換時(shí)間是可以接受的，但這種性能是不能滿足大型或復(fù)雜的敏感型負(fù)載的要求；輸出電壓不能調(diào)整；輸出頻率取決于交流輸入電源的頻率，也不能調(diào)整。

　　當(dāng)電網(wǎng)供電出現(xiàn)故障時(shí)，由電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換到逆變器供電存在一個(gè)較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。對(duì)于那些對(duì)電能質(zhì)量要求較高的設(shè)備來說，這一轉(zhuǎn)換時(shí)間的長(zhǎng)短是至關(guān)重要的。再者，由于后備式UPS電源的逆變器不是經(jīng)常工作，因此不易掌握逆變器的動(dòng)態(tài)狀況，容易形成隱性故障。后備式UPS電源一般應(yīng)用在一些非關(guān)鍵性的小功率設(shè)備上。

　　在線式UPS電源工作原理

　　在線式UPS電源不論是由市電還是由蓄電池供電，其輸出功率總是由逆變器提供。市電中斷或送電時(shí)，無任何轉(zhuǎn)換時(shí)間。平時(shí)，市電經(jīng)整流器變成直流，然后再由逆變器將直流轉(zhuǎn)換成純凈的正弦電壓供給負(fù)載。另一路，市電經(jīng)整流后對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。一旦市電中斷時(shí)，轉(zhuǎn)為蓄電池供電，經(jīng)逆變器把直流轉(zhuǎn)變?yōu)檎医涣鞴┙o負(fù)載。

　　在線式UPS在市電正常時(shí),它首先將交流電變成直流電,然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波,再將直流電重新轉(zhuǎn)化交流電向負(fù)載供電,一旦電力系統(tǒng)檢測(cè)到市電中斷,立即改為蓄電池逆變器對(duì)負(fù)載供電,因此,在線式UPS電源輸出的是與市電電網(wǎng)完全隔離的純凈的正弦波電源,它能大大改善供電的品質(zhì),保護(hù)負(fù)載安全有效地工作。

　　在線式UPS電源優(yōu)缺點(diǎn)

　　優(yōu)點(diǎn)：由于在線式UPS無論是在市電正常時(shí)，還是在市電中斷由機(jī)內(nèi)蓄電池向逆變器供電期間，它對(duì)負(fù)載的供電均是由UPS的逆變器提供。電路簡(jiǎn)單，成本低?？煽啃愿?。效率高，效率可達(dá)95%以上。過載能力強(qiáng)，在市電供電時(shí)，過載能力可達(dá)200%。

　　在線式UPS同后備式UPS相比，具有優(yōu)良的輸出電壓瞬變特性。一般在l00%負(fù)載加載或100%負(fù)載減載時(shí)，它的輸出電壓變化范圍為1%左右，這種變化的持續(xù)時(shí)間一般為1~3周波。

　　在線式UPS一般采用20kHz以上的PWM技術(shù)，其噪聲較小，約為50dB。

　　大部分UPS電源都具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行UPS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理。

　　缺點(diǎn)：在市電供電時(shí)，輸出電壓只是幅度有改善，輸入的失真、干擾等傳遞給了輸出端。

　　動(dòng)態(tài)性能不好，在輸入電壓或負(fù)載電流突變時(shí)，輸出電壓突變較大，恢復(fù)到新穩(wěn)態(tài)所需時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)壓精度較差。

　　對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)范圍窄，如要提高精度和適應(yīng)范圍，則必須增加變壓器抽頭數(shù)。

　　UPS有轉(zhuǎn)換時(shí)間，不適合發(fā)電機(jī)組供電和市電不穩(wěn)定的環(huán)境。

　　在線式UPS電源和后備式UPS的區(qū)別

　　兩者主要區(qū)別在于在線式UPS電源輸出都是通過逆變器的，具有隔離和整形等功能，而后備式UPS是在市電存在時(shí)直接輸出，市電斷電時(shí)逆變輸出，輸出波形一般為方波。

　　在線式UPS不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)就是供電時(shí)間長(zhǎng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有十幾個(gè)小時(shí)的，他主要功能是可以讓停電的情況恢復(fù)的跟平常沒停電一樣。由于其功能的特殊，價(jià)格也有明顯貴一大截。在線式UPS電源主要適用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、醫(yī)療等重要行業(yè)。

　　后備式UPS一般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時(shí)間備份數(shù)據(jù)，并盡快結(jié)束手頭工作，其價(jià)格也較低。對(duì)不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用，比如個(gè)人家庭用戶，就可配小功率的后備式UPS。

　　在線式UPS電源與后備式UPS電源相比，在線式UPS電源的供電質(zhì)量明顯優(yōu)于后備式UPS電源，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、抑制浪涌、尖峰、電噪音、補(bǔ)償電壓下陷和長(zhǎng)期低壓等，且在由市電供電轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時(shí)，其轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。