交流不间断电源 UPS电源分类（通信电源课件）

UPS电源分类CONTENT目录一、UPS电源概述二、UPS的基本组成三、UPS的分类1.按配电方式分类2.按工作方式分类（1）冷备用UPS又称后备式（OFFLINE）（2）双变换UPS又称在线式（ONLINE）（3）互动UPS又称在线互动式（LINEINTERACTIVE）3.按逆变工作延时时间分类4.按输出容量分类一、UPS电源概述交流不间断电源系统（UninterruptiblePowerSystem，UPS）又称为交流不间断电源设备。UPS的输入和输出均为交流电。一、UPS电源概述交流不间断电源系统，以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备，它可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象，使通信系统运行更安全可靠。UPS:市电信息及网络设备蓄电池UPS艾默生产品系列常用UPS产品UH11单进单出系列常用UPS产品UH31单出系列UH33三进三出系列二、UPS的基本组成蓄电池组输出转换开关交流旁路通道重要负载整流器逆变器市电ACAC三、UPS的分类

根据用户的不同配送系统，有三种UPS机型可供用户选择，这种划分与UPS的输出功率有关。1按配电方式分类1）单进/单出机型：选用此机型时，用户无需考虑UPS输出端的负载均衡分配问题，但必须考虑市电配电的三相均衡带载问题。此种机型的交流旁路市电输入的相线和中线配置可单相承担UPS额定输出电流的导线截面积，防止三相电压不平衡时中线电流过大。2）三进/单出机型：3）三进/三出机型：另外还要将将UPS输出端的负载不平衡度控制在标准规定的范围之内。鉴于计算机和通讯设备等非线性负载均是属于“整流滤波型”负载，从而造成流过供电系统中的中线电流急剧增大，为防止因中线过热或中线电位过高而造成不必要的麻烦，应将中线的截面积加粗为相线的1.5-2倍。注：三、UPS的分类1按配电方式分类三、UPS的分类双变换UPS又称在线式（ONLINE）冷备用UPS又称后备式（OFFLINE）互动UPS又称在线互（LINEINTERACTIVE）从技术上讲，静态式UPS分为三类：2按工作方式分类

输入交流市电正常时，转换开关自动接通“旁路”，市电经旁路通道向用电设备供电（冷备用UPS的旁路通道中通常加装对市电进行简单稳压处理的装置）；充电器对蓄电池补充充电；此时逆变器停机（冷备用）。

输入旁路转换开关输出逆变器充电器DCAC三、UPS的分类（1）冷备用UPS2按工作方式分类

输入旁路转换开关输出逆变器充电器DCAC三、UPS的分类（1）冷备用UPS2按工作方式分类

当市电异常时，蓄电池对逆变器供电，逆变器迅速开机，转换开关自动接通逆变器，由逆变器输出交流电压向用电设备供电。转换过程中输出电压有10ms左右的中断。项目后备式UPS容量范围0至几KVA，多为1KVA以下，且多为500VA。技术特征多为准方波输出，对市电没有净化功能；逆变器为后备工作方式，掉电转逆变工作有时间间隔。结构采用工频变压器来进行能量传递的，电源笨重而且体积大。优点价格便宜，结构简单，可靠性高。缺点没有净化功能，稳压特性差，掉电切电池有间断时间。适用场合只能处理断电问题，仅适合比较简单、不很重要的环境使用，如办公或家用PC，不重要的网上终端等。冷备用（后备式）UPS性能表原理框图如下：电池组充电器逆变器低通滤波器变压器抽头调压式稳定电源负载220V±4%~±10%175~264V无论市电是否正常，均由逆变器经相应的静态开关向负载供电。逆变器输出标准正弦波，输出电压、频率稳定，供电质量高。三、UPS的分类（2）双变换（在线式）UPS2按工作方式分类

输入整流器逆变器静态开关输出旁路ACDCACDC三、UPS的分类（2）双变换（在线式）UPS2按工作方式分类输出功率经整流器和逆变器两级变换产生（串级运行），设备的体积较大，效率较低（为两级效率相乘）。

输入整流器逆变器静态开关输出旁路ACDCACDC项目在线式UPS容量范围几百伏安到几百千伏安（单机）。技术特征输出正弦波，逆变器主供电，掉电转电池没有中断时间，对市电进行完全净化。结构绝大部分采用的是高频变换技术，能量的变换也都使用的是高频变压器来完成的，体积小、重量轻、噪声低。优点对市电完全净化。缺点价格比较贵，效率相对较低。适用场合提供全面而彻底的保护，10KVA以上UPS大都采用这种技术，适合大型数据网络中心和其它关键用电领域．如服务器及其他重要仪器，设备，控制系统等。在线式性能表特点：1.无论市电有无，输出均为纯净正弦；2.切换时输出无中断。输入EMI整流/升压/PFC逆变输出EMI充电器电池组市电输入空开维修开关切换开关1234负载旁路输入空开原理框图如下：在线式：三、UPS的分类（2）双变换（在线式）UPS2按工作方式分类是指不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。在线式UPS一般为双变换结构。三、UPS的分类（2）双变换（在线式）UPS2按工作方式分类双变换是指UPS正常工作时，电能经过了AC/DC、DC/AC两次变换后再供给负载，为提高系统的可靠性，双变换在线UPS一般增加了自动旁路电路，当过载或双变换电路部分故障时负载由旁路供电，功率较大的UPS在此基础上还增加了手动旁路，用于维修时保证负载继续运行。高铁通信设备对电源的要求相当高，输入功率也相当大，大量采用了在线式UPS。属于互动UPS类型的Delta变换UPS静态开关输入输出旁路逆变器1逆变器2ACDCACDC三、UPS的分类（3）互动（在线互动式）UPS2按工作方式分类互动UPS的输出功率以市电为主。三、UPS的分类（3）互动（在线互动式）UPS2按工作方式分类在市电没有超出允许变化范围时，互动UPS的输出频率等于市电频率，若市电频率不稳，则UPS的输出频率不稳；而双变换UPS的输出频率等于逆变器的输出频率，能够始终保持稳定。这就是两者的根本区别。项目在线互动式UPS容量范围多在5KVA以下。技术特征充电器与逆变器合为一体，没有整流环节，输出电压分段调整，工作在后备方式。当输入变压器抽头跳变时，功率单元作为逆变器工作一段时间，弥补继电器跳变过程中的输出供电的间断。结构使用工频变压器，电源笨重、体积大。优点可靠性较高，结构紧凑，成本较低。缺点后备工作方式，净化功能差，掉电切电池有间断时间。适用场合能满足大多数的要求，如网上路由器，集线器，终端；办公及家用PC。但不适合大型数据网络中心和其它关键用电领域。互动（在线互动式）UPS性能表原理框图如下：175~264V150~175V264~276V0.91.1~1.15市电低通滤波器降压绕组升压绕组逆变器/充电器电池组负载特点：1.市电方式，仅对市电简单处理；2.电池方式，正弦波输出；3.切换时输出中断时间较短。根据负载对输出稳定度、切换时间、输出波形的要求，确定是选择后备式、在线互动式、在线式。在线式UPS的输出稳定度、瞬间响应能力比另外两种强，对非线性负载及感性负载的适应能力也较强。另外如果要使用发电机带短延时UPS，由于发电机的输出电压和频率波动较大，推荐使用在线式。目前大多数为在线式UPS，也有少量在线互动式和后备式UPS，可根据需要进行选择。三、UPS的分类3按逆变工作延时时间分类标准机型长延时机型按逆变工作时满负荷条件下允许供电时间的长短，UPS可以分为：标准机型能在电力异常时提供7-15分钟的后备时间，使得用电设备有足够的时间实施应急措施。在需要较长的后备时间的场合，可以选用具有长延时功能的UPS。三、UPS的分类3按逆变工作延时时间分类三、UPS的分类3按逆变工作延时时间分类延长不间断电源的供电时间有两种方法：（1）增加电池容量。可以根据所需供电的时间长短增加电池的数量，采用这种方法会造成电池充电时间的相对增加，同时也会增加相应的维护设备的数量、增大产品体积，造成UPS整体成本提高；三、UPS的分类3按逆变工作延时时间分类延长不间断电源的供电时间有两种方法：（2）选购容量较大的UPS。采用这种方法不仅可以降低维修成本，如果需要扩充负载设备，较大容量的不间断电源仍可正常工作。一般长延时机型延时时间有0.5h、1h、2h、4h、8h等，可以根据设备需求进行选择。三、UPS的分类4按输出容量分类中小容量UPS（10kVA及以下）大容量UPS（10kVA以上）按输出功率大小可分为中小容量UPS三、UPS的分类4按输出容量分类后备式在线互动式在线式大容量UPS一般为在线式。当设备需求容量大时，可以选用单机容量较大的UPS，也可以选择多台中小容量UPS进行并联冗余实现。