后備式UPS電源和在線(xiàn)式UPS工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)
來(lái)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(xiàn)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(lèi):在線(xiàn)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(huà),一般情況下都使用后備式的UPS電源來(lái)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(mǎi)在線(xiàn)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(guò)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(kāi)始工作,所以這種UPS被稱(chēng)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(guò)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(wèn)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(xiàn)供電系統(tǒng)沒(méi)有真正隔離;較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間,缺少真正的靜態(tài)開(kāi)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(mǎn)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(lái)說(shuō),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(xiàn)式UPS電源工作原理
在線(xiàn)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(wú)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)式UPS電源優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):由于在線(xiàn)式UPS無(wú)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??煽啃愿摺P矢?,效率可達(dá)95%以上。過(guò)載能力強(qiáng),在市電供電時(shí),過(guò)載能力可達(dá)200%。
在線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)式UPS電源和后備式UPS的區(qū)別
兩者主要區(qū)別在于在線(xiàn)式UPS電源輸出都是通過(guò)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(xiàn)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(méi)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(xiàn)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(hù),就可配小功率的后備式UPS。
在線(xiàn)式UPS電源與后備式UPS電源相比,在線(xiàn)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。
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