后備式UPS電源和在線式UPS工作原理和優(yōu)缺點

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。目前市場上的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。我們在負載小功率設(shè)備的時候，如果設(shè)備本身對電能的要求不是很高的話，一般情況下都使用后備式的UPS電源來進行負載，如果大家負載很精密或者數(shù)據(jù)很重要的設(shè)備的時候，建議購買在線式的UPS電源。

　　后備式UPS電源工作原理

　　在市電正常時，由市電通過簡單穩(wěn)壓濾波輸出供給用電設(shè)備，蓄電池處于充電狀態(tài)。當停電時，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。由于平時市電正常時，逆變器是不工作的，只有在市電停電蓄電池放電時才開始工作，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不大，對供電質(zhì)量要求不高的場合。后備式UPS切換時間一般小于10毫秒，因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場所。不過實際上切換時間很短，而一般計算機或用電設(shè)備本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時應(yīng)可維持10毫秒左右，用電設(shè)備一般不會因為這個切換時間而出現(xiàn)問題。

　　后備式UPS電源優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：體積小，效率高，價格低廉，運行費用低。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：負載同上線供電系統(tǒng)沒有真正隔離；較長的轉(zhuǎn)換時間，缺少真正的靜態(tài)開關(guān)，這意味著把負載轉(zhuǎn)換到逆變器所需要的時間相對較長。雖然某些應(yīng)用場合下這種轉(zhuǎn)換時間是可以接受的，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。

　　當電網(wǎng)供電出現(xiàn)故障時，由電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換到逆變器供電存在一個較長的轉(zhuǎn)換時間。對于那些對電能質(zhì)量要求較高的設(shè)備來說，這一轉(zhuǎn)換時間的長短是至關(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，無任何轉(zhuǎn)換時間。平時，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載。另一路，市電經(jīng)整流后對蓄電池進行充電。一旦市電中斷時，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負載。

　　在線式UPS在市電正常時,它首先將交流電變成直流電,然后進行脈寬調(diào)制、濾波,再將直流電重新轉(zhuǎn)化交流電向負載供電,一旦電力系統(tǒng)檢測到市電中斷,立即改為蓄電池逆變器對負載供電,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),保護負載安全有效地工作。

　　在線式UPS電源優(yōu)缺點

　　優(yōu)點：由于在線式UPS無論是在市電正常時，還是在市電中斷由機內(nèi)蓄電池向逆變器供電期間，它對負載的供電均是由UPS的逆變器提供。電路簡單，成本低。可靠性高。效率高，效率可達95%以上。過載能力強，在市電供電時，過載能力可達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%負載加載或100%負載減載時，它的輸出電壓變化范圍為1%左右，這種變化的持續(xù)時間一般為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電源都具有較強的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進行UPS的遠程控制和智能化管理。

　　缺點：在市電供電時，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。

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

　　對電網(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)換時間，不適合發(fā)電機組供電和市電不穩(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是在市電存在時直接輸出，市電斷電時逆變輸出，輸出波形一般為方波。

　　在線式UPS不同于后備式的一大優(yōu)點就是供電時間長，一般為幾個小時，也有十幾個小時的，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，價格也有明顯貴一大截。在線式UPS電源主要適用于計算機、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，主要是讓您有時間備份數(shù)據(jù)，并盡快結(jié)束手頭工作，其價格也較低。對不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用，比如個人家庭用戶，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，因為它可以實現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、抑制浪涌、尖峰、電噪音、補償電壓下陷和長期低壓等，且在由市電供電轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時，其轉(zhuǎn)換時間為零。