UPS电源基础知识及其分类

一、UPS概述

1. 什么是UPS

UPS全称Uninterruptible Power System（不间断电源），在市电断电或电网故障时，能够为用户设备提供纯净的交流电能的一种能量转换装置。

2. 常见的电网故障

常见的电网故障包括停电、电压波动、谐波失真、电源浪涌、频率飘移、瞬间尖峰、电线噪音和电磁干扰等。

3. UPS分类

根据工作原理的不同，UPS可分为后备式UPS、互动式UPS、在线式UPS和delt变换式UPS。根据供电体系的不同，UPS可分为单进单出UPS、三进单出UPS、三进三出UPS。根据输出功率的不同，UPS可分为小功率（lt;10kVA）、中等功率（10至30kVA）和大功率（gt;30kVA）。此外，还按照电池放置的方式分为标机（内置电池）和长机（外接电池）。

二、UPS原理

1. 后备式UPS

后备式UPS的运行原理是，在市电正常供电时，市电直接供给负载，逆变器不工作；同时，市电通过充电器给电池充电。停电后，启动逆变器，将电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。

2. 在线互动UPS

在线互动UPS与后备式相比，主要区别在于逆变器与充电器合二为一，输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。

3. 在线式UPS

在线式UPS无论电网电压是否正常，负载所用的交流电压都经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。

4. delt变换式

delt变换式是一种技术复杂、要求高、用量少的UPS结构，目前已经被淘汰。

三、各种UPS的比较

四、UPS多机连接方式

1. 主从机串联“热备份”

优点：价格便宜，安装方式简单可靠。缺点：从机电池寿命缩短，对单机抗阶跃负载能力要求高，没有扩容能力。

2. 并机运行

优点：多台UPS平均分摊负载，可靠性高。缺点：控制电路复杂，成本高。

五、UPS的主要组成部分

1. 整流器：将直流转化为交流。

2. 逆变器：将交流转化为直流。

3. 静态旁路：在UPS出现故障时，直接切换到静态旁路，保证不间断供电。

4. 充电器：主要给电池充电。

5. 蓄电池：储存电能，在市电故障时通过逆变器将储存的直流电转化为交流电供给负载。

六、UPS的主要参数

输入特性：

1. 输入电压范围：宽范围的输入电压范围可以减小电池放电机会，延长电池寿命。

2. 输入功率因数：如果功率因数较低，则输入无功功率较大，会产生谐波电流污染电网，影响其他设备。

3. 主电源频率允许范围。

4. 输入电流谐波分量（采用PFC、6/12脉冲整流器）。

输出特性：

1. 静态稳定度：大型UPS为1%，中小型UPS为2%。

2. 输出瞬态特性：大型UPS为5%，中小型UPS为8%。

3. 输出过载能力（如过载125% 5分钟，150% 10秒）。

4. 输出功率因数（0.6、0.7、0.8）。

5. 输出电压谐波失真度典型值应在3%以内。

结论

这篇文章介绍了UPS电源的基础知识，并对其分类、原理、多机连接方式、主要组成部分和主要参数进行了详细解释。了解UPS的相关知识有助于更好地选择和使用UPS电源，提高电脑系统的稳定性和可靠性。

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