后備式UPS電源和在線式UPS工作原理和優缺點

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備的時候，如果設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據很重要的設備的時候，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，由市電通過簡單穩壓濾波輸出供給用電設備，蓄電池處于充電狀態。當停電時，逆變器工作，將電池提供的直流電轉變為穩定的交流電輸出給用電設備。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備本身的交換式電源供應器在斷電時應可維持10毫秒左右，用電設備一般不會因為這個切換時間而出現問題。

　　后備式UPS電源優缺點

　　優點：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，電網電能直接供給負載，因此后備式UPS的電能轉換效率很高。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沒有真正隔離；較長的轉換時間，缺少真正的靜態開關，這意味著把負載轉換到逆變器所需要的時間相對較長。雖然某些應用場合下這種轉換時間是可以接受的，但這種性能是不能滿足大型或復雜的敏感型負載的要求；輸出電壓不能調整；輸出頻率取決于交流輸入電源的頻率，也不能調整。

　　當電網供電出現故障時，由電網供電轉換到逆變器供電存在一個較長的轉換時間。對于那些對電能質量要求較高的設備來說，這一轉換時間的長短是至關重要的。再者，由于后備式UPS電源的逆變器不是經常工作，因此不易掌握逆變器的動態狀況，容易形成隱性故障。后備式UPS電源一般應用在一些非關鍵性的小功率設備上。

　　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，無任何轉換時間。平時，市電經整流器變成直流，然后再由逆變器將直流轉換成純凈的正弦電壓供給負載。另一路，市電經整流后對蓄電池進行充電。一旦市電中斷時，轉為蓄電池供電，經逆變器把直流轉變為正弦交流供給負載。

　　在線式UPS在市電正常時,它首先將交流電變成直流電,然后進行脈寬調制、濾波,再將直流電重新轉化交流電向負載供電,一旦電力系統檢測到市電中斷,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完全隔離的純凈的正弦波電源,它能大大改善供電的品質,保護負載安全有效地工作。

　　在線式UPS電源優缺點

　　優點：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，這種變化的持續時間一般為1~3周波。

　　在線式UPS一般采用20kHz以上的PWM技術，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，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，恢復到新穩態所需時間長，穩壓精度較差。

　　對電網適應范圍窄，如要提高精度和適應范圍，則必須增加變壓器抽頭數。

　　UPS有轉換時間，不適合發電機組供電和市電不穩定的環境。

　　在線式UPS電源和后備式UPS的區別

　　兩者主要區別在于在線式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、醫療等重要行業。

　　后備式UPS一般只能持續供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時間備份數據，并盡快結束手頭工作，其價格也較低。對不是太關鍵的電腦應用，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電源的供電質量明顯優于后備式UPS電源，因為它可以實現穩壓、穩頻、抑制浪涌、尖峰、電噪音、補償電壓下陷和長期低壓等，且在由市電供電轉換到蓄電池供電時，其轉換時間為零。