通俗的說(shuō)UPS就是備用電源，是一種電腦或者其他計(jì)算機(jī)產(chǎn)品可有可無(wú)的電源設(shè)備，一般在工業(yè)設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，其功能相當(dāng)于可充電蓄電池，為電腦可能面臨的突然斷電而供電的一種安全設(shè)備。比如當(dāng)突然停電了，我們計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)切換到UPS供電，從而電腦依然可以正常工作，保證了電腦中正在操作的重要數(shù)據(jù)不被丟失。

                   不間斷電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

專業(yè)的說(shuō)，UPS電源是指不間斷電源，英文全稱：Uninterruptible Power System 。不間斷電源是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器（WWW.PC841.COM電腦百事網(wǎng)），同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對(duì)電壓過(guò)大和電壓太低都提供保護(hù)。

                                                    不間斷電源外觀

 

不間斷電源和普通的電池不一樣，因?yàn)殡姵禺a(chǎn)品供電主要是直接使用直流電，比如筆記本上使用的電是經(jīng)過(guò)交流電轉(zhuǎn)換成主流，然后充入電池內(nèi)部存儲(chǔ)，使用的時(shí)候是直接使用直流電，但UPS不同，UPS供電模式為先將交流電轉(zhuǎn)換成直流，然后存儲(chǔ)在儲(chǔ)能設(shè)備中，但用的時(shí)候它又是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電直接供設(shè)備使用，不了解電源原理或者不熟悉電子產(chǎn)品的朋友可能不怎么了解，不過(guò)我們只要知道它不同于一般電池原理即可，但功能相似。

 

最后再談?wù)刄PS的作用

 

我們前面也說(shuō)道不間斷電源主要應(yīng)用一些比較重要的場(chǎng)合，舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，我們經(jīng)常其網(wǎng)吧上網(wǎng)，很多時(shí)候也會(huì)遇到突然停電，但仔細(xì)的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)收銀計(jì)費(fèi)電腦停電后依然在使用，并可以計(jì)算出我們已經(jīng)上網(wǎng)多久，為結(jié)算消費(fèi)提供。其實(shí)這里收銀電腦就會(huì)用到不間斷電源，因?yàn)榭蛻羯暇W(wǎng)時(shí)間以及費(fèi)用數(shù)據(jù)很重要，不能因?yàn)橥ｋ姸鴮?dǎo)致所有用戶上網(wǎng)信息丟失。


                                       不間斷電源接線示意圖

 

其實(shí)電網(wǎng)存在至少九種問(wèn)題：突然斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動(dòng)、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾；因此從改善電源質(zhì)量的角度來(lái)說(shuō)給電腦配備一臺(tái)UPS是十分必要的。另外，精密的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信設(shè)備是不允許電力有間斷的，以服務(wù)器為核心的網(wǎng)絡(luò)中心要配備UPS是不言而喻的，即使是一臺(tái)普通電腦，其使用三個(gè)月以后的數(shù)據(jù)文件等軟件價(jià)值就已經(jīng)超過(guò)了硬件價(jià)值，因此為防止數(shù)據(jù)丟失而配備UPS也是十分必須的，因此不間斷電源在重要場(chǎng)所應(yīng)用很廣泛。UPS通常分為工頻機(jī)和高頻機(jī)兩種。工頻機(jī)由晶閘管(SCR)整流器、IGBT逆變器、旁路和工頻隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz,顧名思義叫工頻UPS電源。而高頻UPS通常采用IGBT進(jìn)行高頻開關(guān)整流，同時(shí)完成功率因數(shù)校正的功能。
2   工頻機(jī)和高頻機(jī)的性能對(duì)比
UPS工頻機(jī)
主路三相交流輸入經(jīng)過(guò)換相電感接到由三個(gè)SCR橋臂組成的整流器之后變換成直流電壓。通過(guò)控制整流橋SCR的導(dǎo)通角來(lái)調(diào)節(jié)輸出直流電壓值。由于SCR屬于半控器件,控制系統(tǒng)只能控制開通點(diǎn),一旦SCR導(dǎo)通之后,即使門極驅(qū)動(dòng)撤消,也無(wú)法關(guān)斷,只有等到其電流為零之后才能自然關(guān)斷,所以其開通和關(guān)斷均是基于一個(gè)工頻周期,不存在高頻開通和關(guān)斷控制。
由于SCR整流器屬于降壓整流,所以直流母線電壓經(jīng)逆變輸出的交流電壓比輸入電壓低,要使輸出相電壓能夠達(dá)到恒定的220V電壓,就必須在逆變輸出增加升壓隔離變壓器。同時(shí),由于增加了隔離變壓器,系統(tǒng)輸出零線可以通過(guò)變壓器與逆變器隔離,明顯減少了逆變高頻諧波給輸出零線帶來(lái)的干擾。
UPS高頻機(jī)
高頻機(jī)不帶隔離變壓器，其輸出零線存在高頻電流，主要來(lái)自市電電網(wǎng)的諧波干擾、UPS整流器和高頻逆變器脈動(dòng)電流、負(fù)載的諧波干擾等，其干擾電壓不僅數(shù)值高而且難以消除。而工頻機(jī)的輸出零地電壓更低，而且不存在高頻分量，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信安全來(lái)講，更加重要。
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展UPS工頻機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更大化。