UPS各種分類方式
2006/8/23 16:30:34 電源在線網(wǎng)
UPS作為計算機的重要外設，已從最初的提供后備時間單一功能發(fā)展到今天的提供后備時間及改善電網(wǎng)質(zhì)量的雙重功能，在保護計算機數(shù)據(jù)，改善電網(wǎng)質(zhì)量，防止停電和電網(wǎng)污染對用戶造成危害等方面起著很重要的作用。目前，市場上的UPS品牌種類繁多，但可從電路主結(jié)構(gòu)、后備時間、輸入輸出方式、輸出波形和輸出容量等五方面對其進行分類，其中從電路主結(jié)構(gòu)進行分類是現(xiàn)行最被接受的。
一、 從電路主結(jié)構(gòu)分
1、后備式
早期的后備式UPS在市電供電正常時，市電直接通過交流旁路和轉(zhuǎn)換開關供電于負載，交流旁路相當于一條導線，逆變器不工作，此時供電效率高但質(zhì)量差。在近年的后備式UPS往往在交流旁路上配置了交流穩(wěn)壓電路和濾波電路加以改善。當市電異常（市電電壓、頻率超出后備式UPS允許的輸入范圍或市電中斷）時，后備式UPS通過轉(zhuǎn)換開關切換到電池狀態(tài)，逆變器進入工作狀態(tài)，此時輸出波形為交流正弦波或方波。后備式UPS存在切換時間，一般為4毫秒～10毫秒，但對一般的計算機設備的工作不會造成影響。由于后備式UPS工作時輸出波形大都為方波，供電質(zhì)量相對較差，只適用于要求不高的場合，并且功率一般都較小，多在2000瓦以下。但后備式UPS產(chǎn)品有著價格優(yōu)勢，比較便宜，適合于小型辦公企業(yè)和家庭用戶使用。
2、在線互動式
在線互動式UPS是界于后備式和在線式工作方式之間的UPS設備，它集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點。在線互動式UPS的逆變器一直處于工作狀態(tài)，具有雙向功能，即在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電，起充電器的作用；在市電異常時逆變器立刻投入逆變工作，將電池組的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流正弦波輸出。在線互動式UPS也有轉(zhuǎn)換時間，比后備式UPS短，保護功能較強。采用了鐵磁諧波變壓器，在市電供電時具有較好的穩(wěn)壓功能。由于充電逆變器共用一個模塊，在給電池充電時，由逆變器產(chǎn)生的高頻成份很難濾掉，充電效果不是非常令人滿意，故不適合作長延時的UPS。在線互動式UPS價格遠遠低于在線式UPS，只比后備式UPS價格稍高，因此也是一種適合小型辦公或家庭使用的UPS。
3、在線式
在線式UPS電源一般采用雙變換模式。當市電正常時，在線式UPS輸入交流電壓，通過充電電路不斷對電池進行充電，同時AC/DC電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后通過脈沖寬度調(diào)制技術（PWM）由逆變器再將直流電壓逆變成交流正弦波電壓供給負載，起到無級穩(wěn)壓的作用；而當市電中斷時，后備電池開始工作，此時電池的電壓通過逆變器變換成交流正弦波或方波供給負載，因此無論是市電供電正常時，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態(tài)，這就從根本上消除了來自電網(wǎng)的電壓波動和干擾對負載的影響，真正實現(xiàn)了對負載的無干擾、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻以及零轉(zhuǎn)換時間。在線式UPS的這種特點，使它比較適合于用外加電池或加裝優(yōu)質(zhì)發(fā)電機的方法，改裝成長時間不間斷供電系統(tǒng)。在線式UPS輸出多為正弦波，電壓及頻率穩(wěn)定，所以它多被用在供電質(zhì)量要求很高的場所。
4、雙逆變電壓補償在線式
雙逆變電壓補償技術也稱為Delta技術，是目前國際上最領先的技術。它成功地將交流穩(wěn)壓技術中的電壓補償原理運用到UPS的主電路中，當市電存在時，兩組逆變器只對輸入電壓與輸出電壓的差值進行調(diào)整和補償，逆變器承擔的最大功率僅為輸出功率的20%，所以功率強度很小，功率余量大，這就增強了UPS的輸出能力和過載能力，不再對負載電流波峰系數(shù)予以限制，可從容地對付沖擊性負載，不再對負載功率因數(shù)進行限制，輸出有功功率可以等于標定的KVA值。總而言之，Delta技術的運用，不僅彌補了原來在線式的不足，還使得許多主要指標有了新的突破。
二、從后備時間分
1、標準機
UPS配備有內(nèi)置的電池組，則稱為標準機。由于受UPS體積和重量的限制，標準機局限于中、小功率的UPS。標準機一般是配置小容量的電池，所以后備時間不長。現(xiàn)行的標準機大多采用7Ah/12V的電池，功率越大的UPS，一般所用電池的節(jié)數(shù)也增加，如1KVA在線式的UPS用3節(jié)7 Ah/12V的電池，3KVA 的用8節(jié)，6KVA的用20節(jié)。其實電池的使用個數(shù)根本上決定于電池的規(guī)格和UPS的充電電壓，因為大功率UPS的充電電壓比功率的UPS的充電電壓要大，對于同一規(guī)格的蓄電池，自然使用的電池節(jié)數(shù)就要增多。
2、長效機
UPS需外接電池組的，則稱為長效機。長效機包括從小功率到大功率的UPS。長效機有著很大的機動性，用戶可以根據(jù)自己所需后備時間的長短來確定采用何種容量的電池。關于UPS的后備時間與蓄電池容量的計算可以根據(jù)以下的公式來確定：
C= P?PF/（U?η?C）
其中C：蓄電池容量。
P：UPS的額定功率，單位為VA。
PF：UPS的功率因數(shù)。
U：電池組的直流端電壓=電池額定電壓╳電池節(jié)數(shù)
η：逆變器的效率，為0.86。
C：電池的放電速率，該值可以根據(jù)UPS所需后備時間t的長短在電池的放電曲線圖上查得，例如當t=1小時，C=0.55；t=2小時，C=0.35；t=4小時，C=0.20；t=8小時，C=0.11。
三、按輸入輸出方式分
1、單相輸入/單相輸出
2、三相輸入/單相輸出
3、三相輸入/三相輸出
小功率的UPS都采用單相輸入/單相輸出方式，而中、大功率的UPS多采用三相輸入/單相輸出和三相輸入/三相輸出。對于用戶來說，三相供電其市電配電和負載配電比較容易，每一相都承當一部分的負載電流。
四、從輸出波形分
1、正弦波
2、方波
輸出波形為方波的UPS不適合帶感性負載，因為感性負載會使得方波產(chǎn)生瞬態(tài)尖波，從而給UPS和負載設備帶來破壞。大多數(shù)后備式UPS的輸出波形為方波。
五、從輸出容量分
1、微型（小于或等于1KVA）
2、小型（大于1KVA，小于或等于5KVA）
3、中型（大于5KVA，小于或等于30KVA）
4、大型（大于30KVA，小于或等于100KVA）
一、 從電路主結(jié)構(gòu)分
1、后備式
早期的后備式UPS在市電供電正常時，市電直接通過交流旁路和轉(zhuǎn)換開關供電于負載，交流旁路相當于一條導線，逆變器不工作，此時供電效率高但質(zhì)量差。在近年的后備式UPS往往在交流旁路上配置了交流穩(wěn)壓電路和濾波電路加以改善。當市電異常（市電電壓、頻率超出后備式UPS允許的輸入范圍或市電中斷）時，后備式UPS通過轉(zhuǎn)換開關切換到電池狀態(tài)，逆變器進入工作狀態(tài)，此時輸出波形為交流正弦波或方波。后備式UPS存在切換時間，一般為4毫秒～10毫秒，但對一般的計算機設備的工作不會造成影響。由于后備式UPS工作時輸出波形大都為方波，供電質(zhì)量相對較差，只適用于要求不高的場合，并且功率一般都較小，多在2000瓦以下。但后備式UPS產(chǎn)品有著價格優(yōu)勢，比較便宜，適合于小型辦公企業(yè)和家庭用戶使用。
2、在線互動式
在線互動式UPS是界于后備式和在線式工作方式之間的UPS設備，它集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點。在線互動式UPS的逆變器一直處于工作狀態(tài)，具有雙向功能，即在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作給電池組充電，起充電器的作用；在市電異常時逆變器立刻投入逆變工作，將電池組的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流正弦波輸出。在線互動式UPS也有轉(zhuǎn)換時間，比后備式UPS短，保護功能較強。采用了鐵磁諧波變壓器，在市電供電時具有較好的穩(wěn)壓功能。由于充電逆變器共用一個模塊，在給電池充電時，由逆變器產(chǎn)生的高頻成份很難濾掉，充電效果不是非常令人滿意，故不適合作長延時的UPS。在線互動式UPS價格遠遠低于在線式UPS，只比后備式UPS價格稍高，因此也是一種適合小型辦公或家庭使用的UPS。
3、在線式
在線式UPS電源一般采用雙變換模式。當市電正常時，在線式UPS輸入交流電壓，通過充電電路不斷對電池進行充電，同時AC/DC電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后通過脈沖寬度調(diào)制技術（PWM）由逆變器再將直流電壓逆變成交流正弦波電壓供給負載，起到無級穩(wěn)壓的作用；而當市電中斷時，后備電池開始工作，此時電池的電壓通過逆變器變換成交流正弦波或方波供給負載，因此無論是市電供電正常時，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處于工作狀態(tài)，這就從根本上消除了來自電網(wǎng)的電壓波動和干擾對負載的影響，真正實現(xiàn)了對負載的無干擾、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻以及零轉(zhuǎn)換時間。在線式UPS的這種特點，使它比較適合于用外加電池或加裝優(yōu)質(zhì)發(fā)電機的方法，改裝成長時間不間斷供電系統(tǒng)。在線式UPS輸出多為正弦波，電壓及頻率穩(wěn)定，所以它多被用在供電質(zhì)量要求很高的場所。
4、雙逆變電壓補償在線式
雙逆變電壓補償技術也稱為Delta技術，是目前國際上最領先的技術。它成功地將交流穩(wěn)壓技術中的電壓補償原理運用到UPS的主電路中，當市電存在時，兩組逆變器只對輸入電壓與輸出電壓的差值進行調(diào)整和補償，逆變器承擔的最大功率僅為輸出功率的20%，所以功率強度很小，功率余量大，這就增強了UPS的輸出能力和過載能力，不再對負載電流波峰系數(shù)予以限制，可從容地對付沖擊性負載，不再對負載功率因數(shù)進行限制，輸出有功功率可以等于標定的KVA值。總而言之，Delta技術的運用，不僅彌補了原來在線式的不足，還使得許多主要指標有了新的突破。
二、從后備時間分
1、標準機
UPS配備有內(nèi)置的電池組，則稱為標準機。由于受UPS體積和重量的限制，標準機局限于中、小功率的UPS。標準機一般是配置小容量的電池，所以后備時間不長。現(xiàn)行的標準機大多采用7Ah/12V的電池，功率越大的UPS，一般所用電池的節(jié)數(shù)也增加，如1KVA在線式的UPS用3節(jié)7 Ah/12V的電池，3KVA 的用8節(jié)，6KVA的用20節(jié)。其實電池的使用個數(shù)根本上決定于電池的規(guī)格和UPS的充電電壓，因為大功率UPS的充電電壓比功率的UPS的充電電壓要大，對于同一規(guī)格的蓄電池，自然使用的電池節(jié)數(shù)就要增多。
2、長效機
UPS需外接電池組的，則稱為長效機。長效機包括從小功率到大功率的UPS。長效機有著很大的機動性，用戶可以根據(jù)自己所需后備時間的長短來確定采用何種容量的電池。關于UPS的后備時間與蓄電池容量的計算可以根據(jù)以下的公式來確定：
C= P?PF/（U?η?C）
其中C：蓄電池容量。
P：UPS的額定功率，單位為VA。
PF：UPS的功率因數(shù)。
U：電池組的直流端電壓=電池額定電壓╳電池節(jié)數(shù)
η：逆變器的效率，為0.86。
C：電池的放電速率，該值可以根據(jù)UPS所需后備時間t的長短在電池的放電曲線圖上查得，例如當t=1小時，C=0.55；t=2小時，C=0.35；t=4小時，C=0.20；t=8小時，C=0.11。
三、按輸入輸出方式分
1、單相輸入/單相輸出
2、三相輸入/單相輸出
3、三相輸入/三相輸出
小功率的UPS都采用單相輸入/單相輸出方式，而中、大功率的UPS多采用三相輸入/單相輸出和三相輸入/三相輸出。對于用戶來說，三相供電其市電配電和負載配電比較容易，每一相都承當一部分的負載電流。
四、從輸出波形分
1、正弦波
2、方波
輸出波形為方波的UPS不適合帶感性負載，因為感性負載會使得方波產(chǎn)生瞬態(tài)尖波，從而給UPS和負載設備帶來破壞。大多數(shù)后備式UPS的輸出波形為方波。
五、從輸出容量分
1、微型（小于或等于1KVA）
2、小型（大于1KVA，小于或等于5KVA）
3、中型（大于5KVA，小于或等于30KVA）
4、大型（大于30KVA，小于或等于100KVA）
聲明：本信息內(nèi)容的真實性未經(jīng)電源在線網(wǎng)證實，僅供參考。
