UPS的作用.doc

1、UPS 一般介绍 1：UPS 的作用 2：公共电网存在的问题 3：UPS 分类 4：主要组成部份 5：UPS 基本工作状态 6：UPS 设计原则 7：UPS 并联冗余方式的选择 8：选购 UPS 时应注意的问题9：UPS 与电网干扰10：UPS 与逆变器的比较 11：浅析 UPS 与蓄电池+逆变器的区别 12：电网干扰浅析13：电压补偿原理在 UPS 电路中的应用技术1、UPS 的作用：解决公共电网存在的问题：a. 实现 双路 电源的不 间断相互切换。b. 隔离作用：将瞬间间断、谐波、 电压 波动、频率波动及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前。 c. 电压变换/稳压 作用。 d. 频率变换/稳频

2、作用。 e. 提供一定的后备时间。2、公共电 网存在的 问题：a网噪声（毛刺、浪涌 电压由感性负载突然切断引起）器件耐压受到威胁。 b电压 波 动（高电压 、低 电压）负载 启停引起。 c频率波动 d谐 波干 扰：非线 性负载引起波型畸 变。 e间断300ms 断电，电网故障。3、UPS 分类： a后备式 大部分时间工作在旁路状态，有争换时间， 对浪涌、尖峰、毛刺、频率漂移等瞬间市电故障不具备保护功能，通常用于 PC 等不太重要的场合。b三端口式 铁磁谐波变压器，初 级电压变压时，次级电压基本不变；逆变器始终工作，没有切换时间；输出频率不稳定，与 电 网频率一致，当频率超限时，尽管没有停电，也

3、由电池放电；由于充电逆变器共用一个模块，所以由逆变器 产生的高频成份很 难滤掉，大大降低了 电池寿命； 带非线性负载能力差，输出波型畸变大；没有手动维修旁路，不能 带电维修。 C在线式：稳压、 稳频 、不 间 断电池提供后备时间发电机提供长延时旁路提高可靠性，随负载的瞬时过载 或短路单相入， 单相出三相入，单相出三相入，三相出4、UPS 主要组成部份：整流充电器：把市电或油机的交流电能变为直流电能，为逆变器和电池提供能量，其性能的 优劣直接影响 UPS 的 输入指 标。可控硅整流器：输出容量大，可靠性高，工作频率低， 滤波器体积大，噪声大，适应输入电压小，适用于大功率 UPS。二极管IGBT：

4、工作频率高，具有功率因数校正功能， 滤波器体积小，噪声低，可靠性高，适用于中小功率 UPS。逆变器：把市电油变换后的直流电能或电池的直流电能转换为稳压稳频的交流电能，其性能的优劣直接影响 UPS 的 输出性能指 标。IGBT 逆 变器：工作频率高，滤波器体积小，噪声低，可靠性高，工作频率 20KHZ。 旁路开关：提高 UPS 系统工作的可靠性，承受负载的瞬时过载或短路。IGBT 过载能力有限，当过载时转到旁路，市电内阻小，可允许充分大 电流，提供足够的时间，使过载 部分跳闸，使其他 负载继续供电。静态：可控硅转换时无间断，损 耗大； l 动态：接触器转换时有间断， 损耗小。电池：为 UPS 提

5、供一定的后备时间 。在线式 UPS 经过 AC/DC、DC/AC 双重转换后完全排除了市电的各种干扰。在大型的数据网络中心和其他关键性用电领域里，都 应该选择 在线式 UPS。 5、UPS 基本工作状态： a市电正常b市 电停 电或超限c市电恢复正常d过载 或故障e维修维护 6、UPS 设计原则： a增强可靠性，平均无故障时间 MTBFb增 强性能c满足国际标准d减少体积e降低成本f提高 产量 7、UPS 并联冗余方式的选择：一、热备份（即串 联冗余）UPS 热备 份即 UPS 串联冗余，有主机和从机之分。其基本原理是：主机正常时 100%地承担负载电流，故障时由从机提供后备电源。由于 备用

6、UPS 是在主机旁路处在等待工作状态，故称为热备份。缺点：1主机静态开关 发生故障时，将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障。2在市电 故障，市电超限时，因为 UPS 封锁旁路，所以主、从机无法切 换，造成热备份失效。3备 机长 期处于 备用状态， 电池也 长期处于浮充状态，影响电池寿命。4目前尚无一个 简单的方式实现“互为热备份“。二、并联 冗余并联冗余是将多于两台同型号、同功率的 UPS，通过并机柜、并机模块或并机板，把输出端并接而成。目的是为了共同分担负载功率，其基本原理是：正常情况下，两台 UPS 均由逆变器输出，平分负载和电流，当一台 UPS 故障 时，由剩下的一台 UPS 承担全部负

7、载。三机并联也是常用的一种方式，比如对于 60KVA 的负载，我 们 可以考虑 三台 30KVA 并联，即使一台 UPS 出现故障，另两台 UPS 仍然可以承担全部负载，此为N+1 并联冗余。并联冗余的本质，是 UPS 均分负载。要实现并联冗余，必 须解决以下技 术问题：1各 UPS 逆变器输出波形保持同相位、同 频率；2各 UPS 逆变器输出电压一致；3各 UPS 必须均分负载；4UPS 故障时能快速脱机。并联冗余的缺点：1由于要求功率均分，因而调试困难。有些品牌 UPS 要在满负载运行时调节功率均分。另外：输入、 输出线长、线径都是影响均分的因素。2并机柜系统如 发生故障，将中断整个系统供

8、电（瓶颈故障）。英国高力 CHLORIDE 是世界五大 UPS 生产厂之一，由于采用 DSP 控制技术，具有高超的冗余并 联运行技术：1并机运行的 UPS 独立控制电压与相位，没有公共控制部分，不存在瓶颈故障。2并机调试 非常 简单，只 须每台 UPS 参数设置完毕，即可投入并 联 运行。3由于采用 DSP 控制技术，并机运行的每台 UPS 输出滤形，电压都非常一致，因此并机环流很小。4多机并联运行，SYNTHESIS 系列：三台并联；EDP90 系列：六台并联。5在并联 系统中任意一台 UPS 故障时，DSP 控制技术可以在正弦波的任意一点切换，使故障 UPS 快速脱机，由其它 UPS 继续

9、不间断地供电。并联冗余技术的要点说明：大功率 UPS 相位跟踪在 3，两台 UPS 并联有可能在相位上相差 6，造成电压差， sin6=30V，因而在输出端会造成很大的环流，就有可能使逆 变器因过载而烧毁。另外， UPS 机内各种元件电参数的微小差异也会导致输出电压的差异，同 样可以导致 环流。目前，世界上并机技 术较好的公司可将环流控制在 2- 4%。 8、选购 UPS 时应注意的问题： 由于数字通讯网络的应用以及计算机与广播电视设备之间的技术兼容，电力保护系统的配套使用就成为了能否为关键设备提供绝对安全保护的重要因素。根据多年的市 场经验，在 选购 UPS 电源时， 应注意以下几个问题：一

10、如何确定 UPS 功率？许多用户在确定 UPS 功率时，往往与负载的功率相同或略大。由于资金的困扰和对 UPS 不甚了解，往往从目前机房设备的容量去选择 UPS 的功率。实际上这样选择是不明智的。我们建议用户从以下几个方面来确定所选择的 UPS 功率。1UPS 作为基础供电设备，最重要的是可靠性。一般而言，功率大些的 UPS 的 MTBF（平均无故障时间）要远远高于小功率 UPS 的 MTBF。以英国 CHLORIDE UPS 为例，5KVA 和 10KVA 的 MTBF 高达 32 万小时，这是 2KVA，3KVA 的 UPS 所望尘莫及的。因此， 从可靠性考虑应选择功率大一些的 UPS。2

11、高性能的 UPS 在负载 20时，其效率已超过 90，不会有更大的能源损耗。3从增容角度考 虑，我 们建议一次投 资，一次到位。大功率 UPS 的正常使用一般在 5 年乃至 10 年时间，随着综合业务的增加， 负载功率增加是必然的。功率一次到位，从长远看可减少重复投资。4如无特殊行业标 准要求，我 们建 议按如下方案考虑：（1）UPS 功率是负载 的两倍。（2）后备满载供电时间不少于 30 分钟。二如何选择长延 时 UPS？长延时 UPS 由许 多部分构成，如 UPS 主机，充电器，电池，开关，电池柜（架）。各个部分 选择不当，都有可能增加长延时系统的故障概率。以下几方面 内容应重点考虑。1应

12、 首选 在线式 UPS，在线式 UPS 其逆变器可以长时间工作。功率器件的容量和散热在产品设计时有充分的保障。后备式，三端口式的 UPS 逆变器长时间工作能力较差，其原因是在产品设计时只考虑 UPS 短时间的后备工作状态，无论是功率器件 还是散热器都是低标准的，不宜作为长延时 UPS 主机选择。英国CHLORIDE UPS 的 SYNTHESIS 系列为在线式 UPS。2大功率 UPS 采用超长时间后备电池供电弊大于利。有些用 户选择 UPS 时只追求后备供电时间，要求 4小时、 8 小 时甚至十几小 时，却忽略了整个电源系统的可靠性和经济 性。这是因为：（1）大功率 UPS 一旦后 备时间超

13、长 ，必然要使用上百只电池供电形成多组电池的串联和并联使用。每只电池对整个系统而言均为一个故障单元。一旦一只电池损坏，一 组电池很快 损坏。时间越长故障单元越多，系统可靠性降低。具 统计 UPS 系统的故障 80%来自电池。（2）后备时间越长，购买电池所用资 金比重越大。以 60KVA UPS 为例，8 小时电池所用资金是整套设备的50%，而 电池是易耗品， 35 年必须更换，造成 资金浪费。三、有了直流 48V 和蓄电池组，是否还需要 UPS？1一台真正的 UPS 应实现五大功能:稳压、稳频、 净化、抗干扰、不间 断。在市 电中，存在着大量的尖峰、浪涌、谐 波干 扰。 这 些市电中的不稳 定

14、因素是计算机、网络系统的致命因素。据权威部门统计：致使计算机网络等重要设备出现瘫痪故障及数据丢失，有 80是由于电源供电问题而造成的。直流 电源、开关电源均解决不了上述问题。2UPS 的最重要作用是不间断，电 池组和逆变器的供电，一旦 电池出 现故障需更换必须使系统间断。这种间断是极其危险的，将会造成巨大 损失。 UPS 的不间断作用是电池+逆变器无法替代的。3为 此我 们建议 用“大马拉小车“ 和接发电机的方式解决次问题：以 20KVA UPS 为例：20KVA 8 小时 UPS可选用 60KVA 2 小时。在同样负载下后备供电时间和整套设备价格相差不多，却带来如下益处：（1）减少了电池个数

15、和充电器，提高了系统可靠性。（2）解决了未来设备增容的问题。（3）大马拉小车系统更可靠。（4）资金用去购买固定资产设备上，而不是易耗品 电池上，同 时也避免了将来 负载增容时的重复投资。另外：20KVA 8 小时 UPS 也可选用 20KVA30 分钟 UPS 与 50KVA 柴油机组相接使用，总投资相差不多。认真考虑了上述问题后，在选购 UPS 时就能避免一些不必要的损失，购买到真正需要的 UPS 电源。9、UPS 与电网干扰： 在公共电网上存在着各种形式的干扰。除了供电中断可以明显察觉外， 绝大多数干扰都是不容易察觉的。然而，正是这种不易察 觉的干扰对正常运行的 电器电子设备存在着严重的威

16、胁。如：雷 电在电网上感应的干扰可使瞬间电压高达二万伏以上，将 电网上的用电设备烧毁。高次 谐波在零 线上的干扰会严重影响高频通讯设备的工作，使数字 电路误动作，从而导致通讯中断，系统数据丢失等严重后果。为了克服电网干扰对用电设备的破坏，目前广泛采用 UPS 为敏感的用电设备供电。如何消除形形色色的干扰对用电设备造成的影响， 为用电设备 提供高可靠性，高 质量的纯净 的电源，是各 UPS 厂商面对的问题。一套功能完善的 UPS 可以最大限度地消除来自 电网上的各类干扰。然而，UPS 做为一种电子设备，在为所保护的负载提供纯净的电源的同时，自身又会 产生新的干扰源，从而二次污染电网，对 周边的用

17、电设备产 生新的干扰。如何消除 UPS 自身 产生的干扰，为用户提供纯净的电源的同时，又不污染电网是本文要讨论的题目。UPS 的基本工作流程是：将交流电进 行整流 AC/DC 变换成直流电源后，再进行 DC/AC 逆变变换将直流电再转换为交流电供负载使用，通 过 二次转换后基本上消除了来自电网的各种干扰。与此同时，UPS 的整流器本身是非线性用电方式。输入功率因数一般在 0。9 左右。六脉冲整流器产生的输入电流谐波失真可达 2734，使电网受到了再次污染。 UPS 的逆变器和控制电路均工作在高频方式，尤其是逆变器的工作状态为高频、高压、大 电流状态，其产生的射频辐射如无有效的治理措施将会对周边

18、的电子设备尤其是对高频干扰敏感的设备如：以数字方式工作的网络设备；广播、通讯设备等造成严重的干扰。同时也会对 UPS 的控制系统产生影响。严重时会造成 UPS 失控，从而使整个系统瘫痪。因此，在选择 UPS时既要考虑其滤除电网对负载的干扰的能力，更要考虑 UPS 自身的干扰问题。通常在线方式工作的 UPS 均能有效地 滤除电网干扰对负载的影响。而要消除 UPS 自身的干扰则需 UPS 厂家在设计生产时从电路结构上进行解决。英国克劳瑞德电力电子集团 CHLORIDE POWER ELECTRONICS 生产的 CHLORIDE（克劳瑞德）UPS 采用了先进的 DSP 控制技 术。双重隔离的在线工

19、作方式使其具有十分优良的稳压稳频抗干扰性能，IGBT 整流器的输入电压范围可宽达25（一般 UPS 为15），在此范围内输出电压均稳定在额定值。从而彻底解决了输入电压过高或过低的问题。若输入电压超出此范围，则由 UPS 的电池供电，使输出电压仍保持在额定值，解决了 电网故障及停电的问题。IGBT 整流器的功率因数校正技术 配合输入谐波滤波器及特殊的中线设计使得输入谐波失真低于 10，功率因数大于 0。99（一般 UPS 谐波失真为 2734，功率因数为大于 0。9）既消除了高次谐波的干扰，又防止新的电网污染的产生，可称其为绿色 UPS，该项指标大大高于我国即将出台的电网污染限制等级（欧洲现行标

20、准为0。97）。CHLORIDE UPS 在输入及输出端均装备了射频干扰滤波器，其电磁兼容性符合 EN500912A，可为各类广播、通讯设备 使用。CHLORIDE UPS 的外壳为 2mm 厚的不锈钢板制成，机柜内部各单元电路均有独立的屏蔽措施，各部分均有接地极。具有十分优良的电磁屏蔽作用。既可防止外界干扰，保 证 UPS 自身可靠地工作，又可防止对周边设备的干扰。综上所述，CHLORIDE UPS 特别适用于各类通讯、广播 电视等发射、接收系统，可以确保对电网干扰敏感的各类设备可靠地运行。 10、UPS 与逆变器的比较： 众所周知，全世界为保证机房设备 或其它通信系统设备不因电网供电的中断

21、或不良而中止，需要 为其提供纯净而不间断的交流电力。所采用的措施主要使用 UPS 及 48V 逆变器两种电源设备。下面我们从不同方面来说明:蓄电池+逆 变器=UPS 。一：UPS 与逆变器的区 别。（一）UPS 形式：1UPS 可工作在市电状态下由逆变器向负载供电。2UPS 具有旁路切换功能，逆 变器故障 时可切换到市电状态， 继续 保持供电。3UPS 可直接对一定容量的电池组进行充电，并对电池的状况进行监测。4UPS 作为一个完整独立的电源系统，包括整流器、充电器、逆变器、静态旁路开关、手动维修旁路开关及电池组。（二）逆变器形式:B 交流输出A 静态开关1正常使用时仍 为逆变器形式，静态开关

22、置于 A 处，在逆变器故障时，静态开关置于 B 处，由市电或发电机电力供应至负载。2此种形式之逆 变器，适用于功率大约在 5KVA 至 10KVA 之间。二：UPS 与逆变器的性能比 较（一）适用场所的比较UPS 作为 一个完整独立的 电源系统 ，可以适合在任何场所应用，且结构紧凑，占地面 积小。逆变器适用于具有 48V 电池组的邮电系统，因为逆 变器的工作还需要外配充电器、电池组等外部设备，因此结构松散，占地较大，不易布置。（二）输出功率的比较因为逆变器是限定的 48V 电池组供电，由于电池组电压较低，当 输 出功率要求较大时，对功率模块及生产工艺要求愈高，因此逆变器大功率 输出难以实现，目

23、前生 产的逆变器最大 输出的功率约为 10KVA 左右，而UPS 由于自身 带有 电池组，电池组的直流电压可根据输出功率的要求自行设置，最高可达几百伏，因此可以制成单机五、六百千伏安的 UPS，近来由于技术的进一步发展， UPS 还可以采用并联方式供电，一方面 实现更大的功率输出，另一方面可以作到容量 备份，当一台 UPS 故障时，不会影响正常的交流 输出，使负载在更加安全、可靠的供电情况下进行工作。（三）对电池组的寿命比较UPS 本身 带有电池管理功能。如英国 CHLORIDE UPS 具有智能电池管理功能，可将电池寿命延长 30%，对所使用电池的充电过程进行监控，浮充电压作为环境温度的函数

24、自动调节，并周期性 对电池进行测试检查，电池如有故障将警告用户。（四）抗干扰方面的比较UPS 在结 构上采用 钢架式结构，外壳采用防锈钢板折弯而成，且有极强的屏蔽性， 符合电磁兼容性要求，特别是英国 CHLORIDE UPS 在设计 中特意在流线型塑料外壳内衬 了 2mm 厚的防锈钢板，同时还采用了高射频干扰（RFI）滤 波器，在保持了 优美外观的同时，更避免了对人体及其它 设备的辐射及干扰，而逆变器本身对电池后面的直流设备，如程控交换机等就具有较大的射频干扰。（五）电气性能比较 UPS 做为 一个完整独立的 电源系统 ，在世界上已应用几十年，且技术成熟，生 产厂家规模庞大，如英国CHLORI

25、DE，美国 EXIDE 等，而逆变器生产厂家规模小，电气性能标准较低，在性能上难与 UPS 相提并论。11、浅析 UPS 与蓄电池+逆变器的区别： 在早期的电信机房中，通常采用将 220V 交流电源经过整流， 为 48V 电池组充电，由电池组直接给程控交换机供电。随着 计算机网 络和通信网 络在电信机房的应用，需要 为其提供高 质量的 220V 的交流电源。由于有现有的 48V 电池组，所以通常采用电池组+ 逆变器的方法，将 48V 直流变换为 220V 交流电源为网络供电。这种方法存在着许多弊病。1UPS（不间断供电系统）最重要的作用就是不间断供电，当市电网符合输入范围时， 经过 AC/DC

26、，DC/AC双重变换，向负载 供电，当市 电网超限 时，由电池向负载供电，当 UPS 故障或过载时由旁路电源向负载供电。维护时还可以通过手动维修旁路开关对 UPS 进行在线维护。而电池组+逆变器的供电方式，当 电池组出现故障需要更换时，必须使系统间断，这会对系统造成巨大的损失。UPS 的不间断作用是电池组+逆变器无法替代的。2UPS 的作用是实现双路电源的不间断相互切换，提供一定时间的后备时间， 稳压，稳频，隔离干扰等。它能够将瞬间间断，谐波干扰， 电压 波动，频率波动，浪涌等电网干扰 阻挡在负载之前。由于 UPS 自身逆变器的输入直流总线和外接电池组均与用户原有的 48V 通信电源无任何直接

27、的电气连接，所以不会对程控机产生任何传导干扰。另外，UPS 为防止对外的辐射干扰，通常采用钢板式框架结构，像英国 CHLORIDE UPS在内衬 2mm 厚不锈钢板的外部设计的流线型塑料外壳，在保持了优美外形的同时，消除了对其它设备的辐射干扰。在它的输 入输出端采用了 RFI 滤波器，使得向负载提供的是 经过净化的交流电源。对于 48V 电池组+ 逆变器而言，由于逆变器电源与程控机房所用的直流 电源是同一组电池组，而逆变器采用的是高频脉宽调制工作方式，其反灌噪声干 扰必然会串入到程控电话的输入端，将大大影响通 话品质。3因 为逆 变器是固定的 48V 供电 ，电池电压较低，当输出功率要求较大时

28、，对功率模块的生产工艺要求愈高，因此大功率逆变器难以实现。目前，最大的逆变器约为 15KVA。而 UPS 本身的自带电池组直流电压可高至几百伏，因此单机功率可以很大，如英国 CHLORIDE UPS 单机可以做到 600KVA，且还可以通过并机方式进一步扩大容量。如 :EDP90 系列，可以 6 台直接并联或通过公共旁路柜并联。4由于 48V 逆变 器电源用量小，生产厂家规模小，其实力难以同 UPS 生产厂家相提并论。UPS 做为一个完整独立的电源系统，在世界上生 产 已几十年，生 产规模庞大，技术成熟，可靠性高，其可靠性指标理论上可达几十万小时。而 48V 逆变器电源在技 术上难以与之匹敌。

29、5为 适应现 代通 讯网络飞速发展的需求，要求 UPS 或逆变器必须拥有极强的网络管理功能。英国CHLORIDE UPS 向用户提供了 2 个 RS232 接口，1 个计算机干接点接口和 1 组远程报警继电器触点。其完善的网络管理软件可适应不同的操作系统，可对 16 台 UPS 同时进行监控，可监测多达 170 多种参数。其特有的 Life 2000 远程监控软件可以使您的 UPS 天天都处于专业工程师的监控之中，确保您高枕无忧。而对于 48V 逆变器而言，由于其生产规 模和使用范围的限制，很少有厂家能提供如此之强的软件功能。6有人曾提出 UPS 的缺点是当输入电压偏高或偏低时，即转为电池放电

30、，而我国 电网状况通常较差，会引起电池频繁放电，缩短电池寿命。使用 48V 逆变器则不用考虑此问题 。事实上，当今世界上具有实力的 UPS生产大厂，如 Exide，MGE，CHLORIDE 等在设计上均充分考 虑了此问题。如:英国 CHLORIDE UPS，采用先进的 DSP 控制技术，具有超宽的输入电压范围，在+25% 的范围内仍可满载输出，极大地减少了电池放电次数。其先进的智能电池管理功能，使其充电 器具有极小的交流 纹波，充 电电压自动温度补偿，放电终止电压随放电时间自动补偿，自动电池检测，电池寿命 计算等功能，极大地保护了电池，可使电池寿命延长 30%。综上所述，我们认为 ，48V 逆

31、变器在控制技 术，抗干扰，网络管理，功率等级，可靠性等方面均无法达到在线式 UPS 的水平，因此在电信机房应以选用在线式 UPS 为最佳。 12、电 网干 扰浅析： 在公共电网上存在着各形式的干扰。除了供电中断可以明显察觉外，绝大多数干扰都是不容易察觉的。然而，正是这种不易察觉的干扰对正常运行的电器电子设备存在着严重的威胁。如：雷电在电网上感应的干扰可使瞬间电压高达二万伏以上，将电 网上的用电设备烧毁。高次谐波在零线上的干扰会严重影响高频通讯设备的工作，使数字电路误操作，从而 导致通讯中断，系统数据丢失等的严重后果。习惯上将电网干扰分为下述几种：一、低频 干扰。A过压 ：电压持续 高于额定值的

32、 10以上。B久压：电压持续 低于额定值的 15以下。C断电：大于 300ms 的供电中断。D间 断：小于 300ms 供电中断。E浪涌：电压高于额定值的 10以上，持续时间 1 至数个周期。F频率漂移： 频率偏移正常 值的2。二、高频 干扰。A尖峰：高于额定 电压若干信，有时可高达数千伏，持续时间为毫秒级的短时过压。B毛刺：高于额定 电压若干倍，有时可高达上万伏，持 续时间为微秒 级的瞬时过压。C高次谐波：由于 负载的非线性引起的 电网波形的畸变。D低 频干 扰产生的主要原因 为：大型电器的开、关机； 电网负荷变化 过大（超载或轻载）；负载短路等。高频干扰产生的主要原因为：由电网供电的非线性

33、负载；高频工作方式的设备产生的辐射；雷电；电器设备开关机的瞬间等。如何消除形形色色的干扰对用电设备造成的影响，为用电设备提供高可靠性，高质量的纯净的电源，是各 UPS 厂商面对的问题。当前普遍的做法是：A使 UPS 具有稳压、稳频功能，排除了电压过高、过低及频率漂移的影响。BUPS 自 带电池 组，解决了 电网故障及停 电的问题。C使用谐波滤波器，有效地滤除高次谐波。D使用射频干扰 （RFI）滤波器，消除射频干扰。E采用良好的屏蔽措施。CHLORIDE UPS 采用了先进的 DSP 控制技术双重隔离的在线工作方式使其具有十分优良的稳压稳频抗干扰性能， IEBT 整流器的输入电压范围可宽达25（

34、一般 UPS 为15），在此范 围内输出电压均稳定在额定值。从而 彻底解决了 输入电压过 高或过低的问题。若输入电压超出此范围，则由 UPS 的电池供电，使输出电压仍保持在额定值，解决了 电网故障及停电的问题。IGBT 整流器的功率因数校正技术 配合输入谐波滤波器及特殊的中线设计使得输入谐波失真低于 10，功率因数大于 0。99（一般 UPS 谐波失真为 2734，功率因数为大于 0。9）既消除了高次谐波的干扰，又防止新的电网污染的产生，可称其为绿色 UPS，该项指标大大高于我国即将出台的电网污染限制等级（欧洲现行标准为0。97）。CHLORIDE UPS 在输入及输出端均装备了射频干扰滤波器

35、，其电磁兼容性符合 EN500912A，可为各类广播、通讯设备 使用。CHLORIDE UPS 的外壳为 2mm 厚的不锈钢板制成，具有十分优良的电磁屏蔽作用。既可防止外界干扰，保证 UPS 自身可靠地工作，又可防止 对周边设备的干扰。综上所述，CHLORIDE UPS 特别适用于各类通讯、广播 电视等发射、接收系统，可以确保对电网干扰敏感的各类设备可靠地运行。13、电压补偿原理在 UPS 电路中的应用技术： 双逆变电路结构是当前各品牌型号的在线式 UPS 的主要电路结构形式，它们的优点是很明显的，可为负载提供优质的交流电源；并且可为负载提供全面的保护，特别是做为交流供电设备的常规电性能指标，

36、例如 输出电压稳定精度、 频率稳定精度、负载动态响应、波形失真度、市电 失压时的输出电压转换时间、双向抗干扰能力等，各项指 标都能达到很高的水平。但是，由于它的功率传输机制，两个逆 变器都要承担义务 100%的负载功率， 这就决定了在 对电网 环境的适应能力、 输出能力和可靠性方面必然存在着一定的局限性。就目前情况看，所有 UPS 厂商的研制生产者也正是针对这些局限性在不断改进提高他们的产品性能的。一、在线 式 UPS 的局限性和改进措施1因 为第一逆 变 器（ACDC ）多为整流或者可控整流电路，一般这种 电路的输入功率因数只能达到 0。8 左右，而输入电流谐波高达 2530%，改为十二相整

37、流并加强滤波措施后，也仅能略低于己于人 10%。输入功率因数低，意味着输入无功 电流大， 输 入谐波电流则干扰破坏电网。特别是大功率 UPS，这两项指标的危害很大，形成所谓的电力公害，使由同一电 网供电的变压器、 电动机、电容器等产生附加谐波损耗、过热、加速 绝缘材料的老化；引起异步电机转矩降低、振动加剧，噪声增大；引起 继电 器和自动装置误动作；高次谐波对通讯线路、 测 量仪器产 生干扰；影响电能 计量的精度等。所以，在 线式 UPS 应把改善输入功率因数和减小输入电流谐波做为技术进步的重要项目之一，现已有不少厂家用功率因数校正技术改造 AC/DC 逆变器，可使 输入功率因数提高到目前为止

38、0。99。2输 出能力是 UPS 的一项重要指标，在线式 UPS 在这方面的性能指标和改进措施有以下几方面：a输出电流峰值系数：计算机一类的负载电流是脉冲状态的，其峰值是有效值的数倍，对高频开作的逆变器而言，相当于周期性的进入过负载 状态;由于 UPS 输出能力的限制，一般双逆变器在线式 UPS 为 3:1，众多UPS 厂商一直在努力提高这个指标 ，在逆变器电路和元器件选用上下功夫，已经有一些品牌的 UPS 把这项指标提高到了解情况 5：1，虽然仍旧是一种限制，但毕竟是接近负载 的实际情况了，这对提高在线式 UPS 的可靠性是有益的b输 出电 流浪涌系数： UPS 在接入负载的瞬间，负载电流呈

39、现出严重的过冲状态，其峰 值可能是正常值的数倍乃至十几倍，过 渡时间也较长，有的长达几百毫秒，对 UPS 的逆变 器形成严重的过载威胁，由于逆变器输出能力的局限性，不得不在启动时 首先转旁路供电，待 负载电流过渡 过到正常值后，再由旁路供电转回为逆变器供电，这个过 程明显地表现出 UPS 输出能力的不足，是亟待改进的性能之一。c输出功率因数：输出功率因数指标是对 UPS 能带动非线性负载能力的一种规定， 负载功率因数是由负载性质决定的，通常 计算机类负载的 输入功率因数为容性 0。7 左右，所以， UPS 多规定自己的输出功率因数为 0。7，这意味着，1KVA 的在线式 UPS，只能输出 70

40、0W 的有功功率。当负载性质为感性时，UPS 的输出能力还要降低，同真 实的电网相比，UPS 的输出功率因数，指 标表现 出输出能力的局限性，是需要改进的一个重要指标。d效率：双逆变在 线式 UPS 由于 AC/DC 和 DC/AC 两个逆变器同时都承担 100%的负载功率，所以整机效率是比较低的， 10KVA 以下的 8085%，50KVA 的可做到 8590%，100KVA 以上的可达 92%。效率低不只是耗能大，更重要的是逆变器本身功率 强度大，主要功率器件（例如功率半导体器件）功率负担大，功耗大，这必然会影响其寿命和可靠性，因此提高整机效率就成为标识电路水平和研制生产者追逐的主要指标。

41、e过载能力：逆变器电路设计，包括功率器件选用的功率容量是有限的，因此 UPS 对输出负载的过载能力就规定了严格的限制，尽管研制生 产者在选用功率器件时尽可能的考虑器件的功率余量，整机的 过载能力仍被限制在 150%1 分钟之内，致使当 UPS 启动负载时，或者当负载有大幅度冲击电流时，UPS 只能转旁路运行，待冲击性负载过 渡结束后，才由旁路运行转回逆变器供电，增加了逆变器旁路的转换次数，这种转换是经常发生的，大大增加 UPS 故障的几率。f在线式 UPS 的“ 经济“运行：为了提高 UPS 的运行效率和可靠性，有的 UPS 厂商为他们的大功率 UPS 设置了“经济“运行模式，方法是这样的：在 UPS 输出端设置一个无触点智能开关（ 实际上是旁路开关），当 输入电压与输出额定值之差在一定范围内（可设置，例如+3%， +5%等）时，智能开关向负载供电，此时的运行状态与后备式 UPPS 相同尽管此时的 输出常规指标降低了（仍满足负载的各种要 求），但却 大大提高了 UPS的输出能力。