一、UPS的概況

1、UPS的概念

Uninteruptible Power System的英文字首簡稱為UPS，即我們所說的不間斷電源系統(tǒng)，依照字面上的解釋即為電力系統(tǒng)停止供電時，在極短的時間內取代原有的電力設備，繼續(xù)供電給負載系統(tǒng)使用。

其工作原理：首先在正常時利用整流裝置將交流輸入整流成直流電力，然后一路對蓄電池充電，一路籍以將直流電力供給逆變器，逆變器將直流電力轉換成穩(wěn)定的交流電力輸出經靜態(tài)開關裝置供給負載使用。當輸入電力中斷時，由儲存在蓄電池內的直流電力供應逆變器工作轉換成交流電力供負載使用。待市電完成供電準備后，才停止由蓄電池輸出轉換。

二、UPS的組成概要

   依UPS內部構造可分為：電池組、充電器、逆變器及靜態(tài)開關。

1、電池組

   UPS所用的電池種類相當多，其差別在于極板材質、構造及電解液成份的不同，目前廣泛UPS采用的為鉛酸免加水電池，其優(yōu)點在于重量輕、壽命長。電池容量單位為安培/小時（Ah），數值越大則表示電池的容量越大，一般UPS標準放電時間在滿載狀態(tài)下最長不超過15分鐘，若使用者欲延長放電時間則需另外加長效型充電電路來使用，由于電池為UPS市電中斷后的電力來源，故其電池的品質及可靠度是不容忽視的，所以電池的品牌亦是選擇UPS的指標，最好能盡量選世界知名品牌。

2、充電器

   電池充電器經由變壓器與市電隔離，對電池充電及提供逆變器電力，此電源需有足夠的容量，但又必需有一定限流裝置電路來保護電池的壽命，一般而言，對已耗盡電力的電池進行充電，將花費其放電時間常數的 8～10倍才能回充至額定壓的80％，故標準型小容量在線式每放一次電需8小時以上的充電時間才能恢復電力。

3、靜態(tài)開關

   靜態(tài)開關可由兩個單向可控硅組成，以可控硅的高速開關特性來補償輸出繼電器觸點跳接時間，使AC與INV轉換時，轉換時間小于5ms，因為繼電器的跳接時間不能滿足UPS負載的要求（電腦允許斷電的最短時間小于6ms）。

4、逆變器

逆變器是一種電力轉換電路，它所擔任的工作是將直流電源轉換成一般的交流電，在UPS領域內利用整流器將交流電力整流成直流電力，然后再經逆變器轉換成交流電力，即所謂的AC-DC-AC，使輸出電源更為純凈，其具備如下功能：

（1）反轉：將整流器及電池組所供應的 直流電源換成交流電源，波形失真小于5％。

（2）穩(wěn)定：保持交流輸出電壓再負載能接受之范圍內（2％），頻率漂移則0.5％。

（3）限制：本身具有過電流感，當超載時用于保護自身和負載。

三、UPS的作用和特點

1、UPS的作用

 （1）市電中斷的情況下，能利用自身所帶的蓄電池通過逆變電路將直流電轉換為220V交流電給計算機及網絡系統(tǒng)供電，保證計算機及網絡系統(tǒng)能正常運轉。

 （2）對市電有穩(wěn)壓作用，能在電網電壓波動時穩(wěn)定電壓。

 （3）能抑制電網的電力諧波干擾、電壓瞬間跌落、高壓浪涌、電壓波形畸變、電磁干擾等電力污染，為計算機及其它設備提供電壓穩(wěn)定、波形純正的電力供給，保證計算機及網絡系統(tǒng)的正常工作和數據不受干擾。

2、UPS的特點

（1）高可靠性

   系統(tǒng)應具有能提供連續(xù)提供高質量的UPS逆變電源的供電能力。這就意味著，在UPS供電系統(tǒng)的運行中，既不允許出現任何瞬間供電中斷／停電事故，也不允許出現由普通的市電經交流旁路直接向用戶負載供電的情況。為此，要求UPS供電系統(tǒng)應滿足如下要求：

——允許在UPS逆變電源連續(xù)供電的條件下，執(zhí)行不停電的維護和檢修操作。

——萬一在用戶設備端出現短路故障時，應將故障的影響縮小到盡可能小的范圍。

（2）高抗干擾性

   UPS供電系統(tǒng)能使互聯網設備獲得高“可利用率”，并可為其創(chuàng)造優(yōu)良的運行環(huán)境。大量的運行實踐表明：電源干擾問題是造成互聯網設備的“可利用率”下降的重要原因之一。在此需說明的是：電源干擾不僅來源于普通的市電電網，它還來源于設計不完善的UPS本身及用戶的互聯網設備本身。這是因為配置在IDC和MDC機房內的服務器、磁盤陣列機和交換機等均內置有開關電源，這種整流濾波型非線性負載會向UPS供電系統(tǒng)反射3～23次低次諧波干擾，可能帶來降低話音質量的惡果。實踐證明，過大和過頻地出現電源干擾，輕者會導致互聯網的傳輸速率下降，網絡服務器的數據丟包率增大等隱性故障，從而導致互聯網設備被迫進入“降額使用”狀態(tài)，嚴重時會導致網絡癱瘓。

   由此可見，高速信息網絡技術的迅猛發(fā)展，對UPS 供電系統(tǒng)所能提供的電源質量提出更為嚴格的要求。

 （3）具有防雷擊、抗高能浪涌的功能

   雷擊、閃電及電網上的高能浪涌嚴重威脅UPS系統(tǒng)和計算機網絡的安全。如無相應的保護措施，將造成UPS系統(tǒng)及計算機網絡的硬件和軟件的損壞。UPS應具有這方面的保護電路，其指標應符合國家及國際安規(guī)標準。

 （4）過載能力強

   由于計算機等負載屬于整流型負載，在啟動時往往有較大的瞬態(tài)沖擊電流，如果UPS的過載能力弱，有可能造成嚴重后果導致系統(tǒng)不能正常安全運行。

 （5）智能化監(jiān)控

在UPS和計算機/網絡之間建立起雙向通信監(jiān)控管理功能。利用監(jiān)控軟件監(jiān)控管理UPS的運行、操作。當市電中斷或UPS電池低電位時，監(jiān)控軟件可做到將計算機中的數據自動安全存盤、系統(tǒng)安全關機然后關閉UPS，避免因電力突然中斷而造成操作系統(tǒng)的損壞和數據資料的損失，以實現數據的完整性保護。