事實上當(dāng)今所有的現(xiàn)代計算機(jī)的開頭電源都呈容性,其功率因素值為0.6-0.7.個人機(jī)趨向于0.6,大型機(jī)趨向于0.7 .最近研制出一種稱為具有功率因素自校正功率的新型.& UPS 電源知識電源及 UPS技術(shù)術(shù)語UPS的容量（輸出功率）很多人搞不清楚應(yīng)該用瓦特還是應(yīng)該用伏安來表示 UPS的容量。許多UPS制造商分不清這兩個概念的區(qū)別，甚至 將W和VA兩個名詞等同起來，這更增加了人們理解上的混亂。 1.1大容量的UPS容量總是用VA表示 小容量的UPS（小于1000VA）用W表示容量，容量在1KVA-500KVA的UPS都用VA而不是W來表示容量。用W表示小容量 UPS可能是因為小容量UPS用戶更加熟悉瓦特這個概念，然而用VA能更準(zhǔn)確地表示UPS和負(fù)載容量的匹配程度，因為 最根本的決定UPS輸出能力的是電流值（A），所以自然用VA表示更貼切。 1.2 W值總是小于等于VA值 換算關(guān)系式如下： Watts（瓦特值）=VA*Power Factor=Volts*Amps*Power Factor Power Factor=功率因素 典型 Volts=220V或120V Amps=負(fù)載電流Power Factor：功率因素，其值在0和1之間 功率因素在 0-1之間，它表示了負(fù)載電流做的有用功（Watts）的百分比。只有電加熱器和燈泡等的功率因素為1； 對于其它設(shè)備來說，有一部分負(fù)載電流只是在負(fù)載內(nèi)循環(huán)，沒有做功。這部分電流是諧波或電抗電流，它是由負(fù)載 特性引起的。重要的是明白了由于有這部分電流，所以VA值比W值大，W值被認(rèn)為是VA值當(dāng)功率因素為1時的一個特例。1.3計算機(jī)的瓦特W值是它的VA值的60-70% 事實上當(dāng)今所有的現(xiàn)代計算機(jī)的開頭電源都呈容性，其功率因素值為0.6-0.7。個人機(jī)趨向于0.6，大型機(jī)趨向于0.7 。最近研制出一種稱為具有功率因素自校正功率的新型電源，它的功率因素值為1。將來很可能會廣范使用這種電源 ，但目前市場上還很少看到這種電源。 MUI 5-15KVA 單相中功率UPS已采用這種新技術(shù)。1.4對計算機(jī)負(fù)載，UPS的W值是它的VA值的60-70%因為所有計算機(jī)的功率因素值為0.6-0.7，所以對計算機(jī)負(fù)載，UPS的W值是VA值的60-70%。1.5大多數(shù)UPS制造商用W表示容量，而實際上他們指的是VA值 當(dāng)UPS廠家指出了額定W值而沒有標(biāo)出功率因素和額定VA值，用戶可以假定這是在功率因素為1時W值（等于VA值），而 實際上廠家指是UPS額定VA值。實際對計算機(jī)負(fù)載W值為該標(biāo)出值的60-70%，所以一個額定值為100W的UPS能驅(qū)動一個 100W的燈泡，但只能驅(qū)動一個65W的計算機(jī)。1.6大多數(shù)計算機(jī)設(shè)備用VA表示容量 大多數(shù)計算機(jī)設(shè)備容量用VA表示，最近有些計算機(jī)開始用W表示容量（最著名的DEC和IBM）。但總體而言還是用VA的多 。所以UPS用VA表示容量更能反映出其和負(fù)載的匹配程度。APC所有的UPS都同時提供了W值和VA兩種值。產(chǎn)品的型號包括 VA值，也可以通過將VA值乘以0.65折算成W值。 1.7 UPS額定為VA值以避免混淆當(dāng)一臺UPS標(biāo)出了W值，它對計算機(jī)負(fù)載的實際W值容量為該標(biāo)出值的60-100%（通常是60%）而VA值則是100-130%的標(biāo)定 W值。而當(dāng)一臺UPS標(biāo)出了額定VA值，它對計算機(jī)負(fù)載的實際VA值就等于該標(biāo)出值，W值為標(biāo)出值的60-70%。1.8舉例一臺如下配置的標(biāo)準(zhǔn)的Compaq386機(jī)：NEC彩顯、120M硬盤、一個流式磁帶機(jī)、一個以太網(wǎng)卡和一個Logitec Bus 鼠標(biāo)， 在120VAC電源下測出它的W，電流AVA值如下： 總的 Watts=230w 總的 Amps=1.65A 交流電壓 =220V 總的 V-A=363VA 功率因素 =0.632.功率因數(shù)功率因素在標(biāo)稱UPS容量時有重要時間。功率是能量的傳輸率的度量，在直流電路中它是電壓V和電流A和乘積。在交流 系統(tǒng)里則要復(fù)雜些；即有部分交流電流在負(fù)載里循環(huán)不傳輸電能，它稱為電抗電流或諧波電流，它使視在功率 （電壓Volt乘電流Amps）大于實際功率。視在功率和實際功率的不等引出了因素，功率因素等于功率與視在功率的比值。 所以交流系統(tǒng)里實際等于視在功率乘以功率因素。許多設(shè)備的實際功率與視在功率的差值很小，可忽略不計，而計算機(jī)的這種差值則很大、很重要。最近美國 PC Magazine雜志的一項研究表明計算機(jī)的典型功率因素的0.65，即視在功率（VA）比實際功率（Watts）大50%！為了標(biāo)稱 UPS容量，確保其有足夠的輸出功率，UPS的VA值應(yīng)大于負(fù)載的VA值，負(fù)載的瓦特Watts值要小些，不應(yīng)使用 它，因為瓦特值沒有電抗和諧波電流做的無用功。很多 UPS廠家UPS并不同時標(biāo)明Watts和VA值。如果沒有UPS的VA值就很難確定UPS是否帶得動負(fù)載，實際上許多表明額 定Watts的UPS驅(qū)動不了額定Watt的計算機(jī)負(fù)載（功率因素為0.65）!如果UPS標(biāo)出了額定Watts值，我們可以認(rèn)為VA值即 等于該標(biāo)準(zhǔn)值。最近研究出一種新的電源，叫作“功率因素自校正電源”這種電源的功率因素等于 1。很可能一個國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC 555 ）要求大多數(shù)計算機(jī)廠家必須使用這種新型電源，然而這種電源還很少見。3.波峰系數(shù)除了較低的功率因素外，計算機(jī)負(fù)載不同尋常的地方是它還有較高的波峰系數(shù)。波峰系數(shù)是負(fù)載的波峰電流與 RMS電 流的比值（RMS：根均方值，即平均值），大多數(shù)電子設(shè)備的波峰系數(shù)為1.4（1.4是正弦波峰值和平均值的比值）。當(dāng) 負(fù)載的波峰系數(shù)大于1.4時，UPS就必須提供負(fù)載要求的尖峰電流，如果UPS提供不了負(fù)載要求的尖峰電流，UPS輸出電 壓就會發(fā)生波形畸變。計算機(jī)的波身系數(shù)隨電源的情況而變化，甚至計算機(jī)由同一個房間的電源插座換到另一個電源插座后，波峰系數(shù)就會 不同。普遍認(rèn)為波峰系數(shù)是計算機(jī)負(fù)載的固有內(nèi)在特性，但實際上它是負(fù)載和交流電源相互作用的結(jié)果。如正弦電源 時，計算機(jī)的波峰系數(shù)為 2-3，而階梯型正弦電源時，計算機(jī)的波峰系數(shù)為1.4-1.9。一個普通的錯誤觀點認(rèn)為計算機(jī)在盡可能高的波峰系數(shù)條件下運行比較理想。實際上計算機(jī)廠家盡可能地減小計算機(jī) 的波峰系數(shù)，因為過高的波峰系數(shù)使電源的器件過熱。 當(dāng)計算機(jī)由 UPS供電或經(jīng)過電涌抑制器或電源調(diào)節(jié)器時波峰系數(shù)減小事實上是有益的副應(yīng)，除非是以電源電壓波形畸 變?yōu)榇鷥r時波峰系數(shù)減小。這種畸變也能使波峰系數(shù)大大減小，類似于高電壓過低的情形。UPS和電壓調(diào)節(jié)器必需設(shè)計 用來滿足合適的尖峰電壓。正弦波UPS MUI滿載時峰系數(shù)很高，接近3；1/2負(fù)載時為4；1/4負(fù)載是為8。階梯性正弦波UPSMUE和PU系列的 峰系數(shù)相應(yīng)小些，滿載時為1.6；1/2負(fù)載時為2；這一性能比大多數(shù)其它的調(diào)整器、UPS好得多。UPS設(shè)計能 滿足計算機(jī)合適的尖峰電壓要求。通過對所有計算機(jī)的測試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)它們用 UPS供電時，計算機(jī)電源效率提高了少許，且計算機(jī)發(fā)熱量減少。4、電涌系數(shù)人們常常錯誤地把電涌系數(shù)和UPS的電涌抑制性能或電涌抑制聯(lián)系起來，實際上它們是不同的特性。電涌系數(shù)表示UPS 啟動負(fù)載時瞬間過載能力，由于負(fù)載啟動間功率會加大。象馬達(dá)和磁盤驅(qū)動器類負(fù)載要求有較大的電涌系數(shù)。 對于典型的帶 5 1/4硬驅(qū)的計算機(jī)，要求的電涌系數(shù)是穩(wěn)定運行的1.15倍，對于更大的配備8、10或15硬驅(qū)的計算 機(jī)，電涌系數(shù)要求將近是平均的1.5倍。所有UPS有足夠的電涌系數(shù)滿足帶典型硬驅(qū)計算機(jī)啟動要求，即使UPS滿載情況下，對于帶8硬驅(qū)的計算機(jī)， 有必要加大UPS容量，以防止保險燒毀。5、UPS輸入電壓輸入電壓：176V-253V 后備式 UPS當(dāng)輸入電壓低于176V，或高于253V就投入后備工作狀態(tài)。如UPS帶有AVR穩(wěn)壓選件，在額定輸入電壓范圍 內(nèi)，輸出電壓穩(wěn)壓精度可達(dá)220V5%。 在線式 UPS當(dāng)輸入電壓低于176V就報警，并有可能開始耗用后備電池；當(dāng)輸入電壓高于253V，切斷輸入繼電器，并 禁止旁路，由后備電池供電。 充電器在額定輸入電壓范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作。6、UPS輸出電壓對正弦波輸出的 UPS其輸出電壓一般為220V3%，優(yōu)于市電，另一方面由于逆變器內(nèi)阻比電網(wǎng)大，所以瞬態(tài)響應(yīng)是 考核UPS逆變器性能比較重要指標(biāo)，一般動態(tài)電壓瞬變范圍220V10%。瞬變響應(yīng)恢復(fù)時間100ms。 7、輸入頻率輸入頻率范圍，指標(biāo)一般為50Hz5%，輸入頻率范圍實際上反映了輸出交流電壓與市電的同步范圍，輸入頻率在額定 范圍內(nèi)，UPS輸出交流電壓的頻率與輸入相同且同步，反之UPS輸出交流電壓不與市電同步，這時UPS輸出頻率為自由 振蕩頻率，精度可達(dá)1%-0.05%。對 UPS本身來說對輸入頻率要求并不高，只是不宜太低，否則會造成內(nèi)部內(nèi)熱。UPS輸入頻率范圍實際是一種對負(fù)責(zé) 的保護(hù)。同步好壞是 UPS的一個很重要性能，但一般在說明書中對用戶透明度不大。反映用戶性能的指標(biāo)，同步相位差，一般 要求小些好。為了保障旁路可靠性無間斷切換，對相位差控制也有嚴(yán)格要求。有些在線式 UPS對相位差控制設(shè)計不理想，一些中低檔后備式UPS并沒有采用同步技術(shù)。如果切換時間市電與逆變反 相，對負(fù)載來說就是一個25Hz半波，對負(fù)載會造成很大沖擊電流，影響用戶硬件和數(shù)據(jù)安全，電腦會被復(fù)位重新起 動，甚至被損壞。8、輸出頻率很多UPS廠商重要宣傳其輸出頻率精度，這對智能化UPS來說產(chǎn)不難，但對用戶實際意義不大。9、輸入、輸出電流輸入輸出電流是反映 UPS性能重要指標(biāo)，輸入電流反映UPS效率和功率因數(shù)，輸出電流反映UPS逆變器輸出能力。對相同功率 UPS來說，輸入電流越小，效率越高。傳統(tǒng)工頻在線式UPS 輸入回路采用二極管、可控硅整流，其功 率因數(shù)僅0.6-0.7，電流峰值高，因而有效值電流大，這種整流電路對網(wǎng)污染大，會造成N線過載，現(xiàn)新一代UPS如 MUI 系列等高頻UPS，輸入用IGBT有源整流，功率因數(shù)達(dá)0.98以上，消除對電網(wǎng)污染，是新一代綠色電流。輸出電流是反映UPS輸出能力的。 如 MUI3000 UPS額定輸出功率3000VA/2000W 輸出功率因數(shù)0.67 這時 UPS逆變器輸出電流為3000VA/220V=13.6A。輸出功率因數(shù)為 0.67，說明其逆變輸出電流能力強(qiáng)，峰值因子高，適用于電腦負(fù)載。由于MUI3000采用P.F.C技 術(shù)，輸入功率因數(shù)為0.98，輸出功率因數(shù)低，可以0.67，其輸入電流為10.7A，輸出電流為13.6A，那么輸入電流小 于輸出電流，這反映MUI系列這類UPS是節(jié)能產(chǎn)品，UPS大大提升電腦的功率因數(shù)，減小配電損耗，消除對電網(wǎng)污染。10、后備時間一般 UPS后備時間設(shè)計值為5-10分鐘，但由于用戶實際使用總會留有一定功率余量。實際后備時間會大于額定值，但 要注意后備時間會受下列因素影響。負(fù)載大小負(fù)載大小與后備時間不成線性關(guān)系，負(fù)載從滿載減到半載，后備時間可增加 1.5倍以上。電池壽命 電池壽命一般可達(dá) 3-5年，這取決于使用條件。充放電狀況、使用環(huán)境都影響壽命。同時要注意長期儲存而缺乏維護(hù) 或使用中只充不放都影響電池壽命。溫度 溫度高放電時間長，溫度每降低一度將損失百分之一以上的后備時間。11、噪聲噪聲分音頻噪聲和電氣噪聲后備式 UPS由于功率較小，而且逆變器僅市電異常情況下才工作，音頻噪聲問題并不突出，而在線式UPS由于采用技 術(shù)不同，音頻噪聲相差很大，大的可達(dá)60dB以上，小的優(yōu)于45dB，幾乎聽不到任何噪聲。噪聲反映UPS技術(shù)水平。高頻超小型在線式 UPS音頻噪聲很低，一方面由于IGBT采用，逆變頻率高達(dá)20KHz，另一方面整機(jī)效率高，風(fēng)冷功率小。 電氣噪聲，主要指傳導(dǎo)干擾和輔射干擾，這是 UPS最重要指標(biāo)之一。由于UPS內(nèi)部的功率電路工作于開關(guān)方式，會產(chǎn) 生噪聲，如果抑制不好會造成負(fù)載無法正常工作，電腦網(wǎng)絡(luò)速度變慢，通訊錯誤等。電氣噪聲要符合 GB9254-88信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法A級或B級，進(jìn)入家庭使用應(yīng)符合B級。在選用國產(chǎn) UPS應(yīng)選用國家認(rèn)可或行業(yè)認(rèn)可的產(chǎn)品，進(jìn)口產(chǎn)品也可參照國外標(biāo)準(zhǔn)，如CE、FCC。要注意尤其在選用延 時或外接電池的UPS時，應(yīng)選用廠方設(shè)計的產(chǎn)品，一般由經(jīng)銷商改制的機(jī)器往往電磁兼容問題較嚴(yán)重，謹(jǐn)慎選用。12、靜態(tài)開關(guān)UPS培訓(xùn)演示 13、UPS的常見結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)在有許多類型的 UPS沒有采用普通在線式或后備式工作方式，而采用以下工作方式：無旁路在線式結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)的 UPS工作于在線式方式，但去除了后備供電回路。在線式 UPS沒有旁路時，當(dāng)電源發(fā)生故障或初級電源（逆變器）失靈時它不提供后備電源。這種UPS在電源掉電時 沒有切換時間，故它也被稱為在線式UPS。小型和大型計算機(jī)的大容量UPS從不采用這種類型的UPS，但是這種設(shè)有 后備電源支路在不成熟的PC市場中還沒有被清楚地意識到，所以這種UPS也是少量市場。后備在線混合式UPS的設(shè)計 是在其基礎(chǔ)上派生出來的。后備大線混合式結(jié)構(gòu)后備在線混事式UPS是對無旁路在線式UPS設(shè)計的改進(jìn)。它改變了充電器和電池的連接，并增加了直流/直流變換器 （DC/DC）： 同后備式UPS一樣，當(dāng)交流電源斷電時DC/DC變換器接通，它的電池充電器較小，這種UPS當(dāng)交流斷電時不需切換時 間。同無旁路式UPS一樣，該UPS 的逆變器是供電的必經(jīng)通道，一旦它失效，也就不能供給后備電源了。對這種 UPS的最大誤解是認(rèn)為它的初級電源一直處于在線狀態(tài)，而實際上，電池到輸出的通路只是半“在線的”（逆變器 ），另一半（DC/DC變換器）只在后備方式時才工作。注意同普通型后備式或在線式UPS的設(shè)計不同，這種UPS當(dāng)初 級電源發(fā)生故障時，它沒有完全獨立的后備電源供電通路。這種結(jié)構(gòu)主要在Unison Power、Exide Personal Powerware 等UPS中。后備鐵磁式結(jié)構(gòu)這種UPS特別之處是它有一個三繞組的特殊變壓器。初級電源通路：交流輸入轉(zhuǎn)換開關(guān)變壓器輸出。 電源斷電時，轉(zhuǎn)換開關(guān)斷電，逆普器接通負(fù)載。 它的逆變器平時處于后備狀態(tài)，當(dāng)停電時轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，由它供電提供輸出。該 UPS的變壓器特殊在它的“鐵磁共 振”能力，它能起到穩(wěn)壓及對電壓波形整形的作用。它對交流電源瞬變值的隔離作用和任何濾波器一樣有效，甚至 更好，但是鐵磁變壓器本身會使輸出電壓嚴(yán)重變形失真，這可能比用簡單的交流電連接方式更糟。這種UPS從本質(zhì)上 來說屬于后備式UPS，但鐵磁變壓器的效率低，它會產(chǎn)生大量的熱量。BEST Ferrups是這種UPS的典型代表。 后備鐵磁式 UPS系統(tǒng)通常被認(rèn)為是在線式UPS，雖然它具有轉(zhuǎn)換開關(guān)，逆變器處于后備操作狀態(tài)，交流輸入電發(fā) 生故障，進(jìn)入逆變有轉(zhuǎn)換時間。在線互動式UPS 在線互動式UPS的電池到交流轉(zhuǎn)換器（逆變器）和輸出總是連通著的： 這種在線互動式設(shè)計當(dāng)交流輸入電源正常時，逆變器反相工作給電池充電，停電時轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開，電池提供輸出。 同后備式UPS相比，由于該UPS的逆變器和輸出總是處于連通狀態(tài)，因而它能對電源起到濾波及削波作用。逆變器還 是有穩(wěn)壓、調(diào)壓作用，否則電壓過低會強(qiáng)迫UPS切換到電池供電方式，因而這種UPS在電源質(zhì)量很差的地方照樣能正 常運行。逆變器的設(shè)計使得即使它發(fā)生故障，仍然能由交流輸入電源直接提供輸出，消除了“一處失靈，全局崩潰” 的隱患，有效地提供了兩個獨立的電池通道。應(yīng)該說在線互動式UPS效率很高因而很可靠，同時它具有很優(yōu)越的電源 保護(hù)功能，APC Smart UPS 和BEST Fortress 屬于這種類型的UPS。14、后備式UPS后備式不間斷電源 OFF LINE UPS（back-up UPS），是一種結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠性高的后備電源系統(tǒng)，它一般由 逆變器、充電器、交流穩(wěn)壓器AVR、EMI電源濾波器、切換開關(guān)等構(gòu)成。當(dāng)市電正常時，市電經(jīng)過輸入EMI電源濾波 器，交流穩(wěn)壓器AVR，通過切換開關(guān)，由輸出EMI電源濾波器輸出并以后備電池充電；當(dāng)市電異常時，啟動逆變器， 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向逆變器。15、鐵磁諧振式UPS這是一種利用鐵磁諧振式穩(wěn)壓變壓器原理設(shè)計的后備式不間斷電源，在市電和后備供電轉(zhuǎn)換過程中，由于諧振回 路的儲能，可以做到不間斷，即沒有轉(zhuǎn)換時間，這是在線式 UPS優(yōu)點，所以這種UPS也稱準(zhǔn)在線式。16、在線式ON LINE UPS單相在線式目前有兩種典型的形式，傳統(tǒng)在線式和高頻超小型在線式。不論何種形式，其基本工作原理是一樣的。市電交流電經(jīng)過整流變成直流，再由逆變器逆變成高質(zhì)量的交流電， 當(dāng)市電異常沒有能力經(jīng)整流向逆變器供電時，由后備電池補(bǔ)充或取代，保證對輸出毫無影響。在線式 UPS有個旁 路開關(guān)，當(dāng)負(fù)載過大或其它原因逆變器沒有能力向負(fù)載供電時，旁路開關(guān)就切換到旁路狀態(tài)由市電向負(fù)載供電。 在正常運行時， UPS的輸出由逆變器提供與其輸入的市電質(zhì)量無關(guān)，而且在市電和后備供電雙向轉(zhuǎn)換過程中，不 存在間斷，或者說轉(zhuǎn)換時間為零。17、市電異常研究顯示交流電壓過低是電源干擾最常見的形式。這可分為四類，每一種形式對用戶設(shè)備的影響結(jié)果都不一樣。這 四種形式是：電壓中斷 從原則上說，交流電源完全中斷是電壓過低最易理解的一種形式，它對用戶設(shè)備的影響是顯而易見的。這種情況下 ，UPS提供有限的后備電源供電時間。電壓下陷 這種瞬態(tài)交流電壓過低現(xiàn)象持續(xù)時間不超過幾秒鐘，它是電源最常見的問題。用戶設(shè)備可能會瞬間“餓死”并失靈 、崩潰或復(fù)位。電壓過低 任何地方都可能發(fā)生電壓持續(xù)幾分鐘到幾天過低的現(xiàn)象。雖然有些地方出現(xiàn)的比較少，有 的地方可能電壓連續(xù)幾 年很正常，突然發(fā)生電壓降低現(xiàn)象。長時間電壓降低是非常撓頭的問題，因為不同于電壓中斷，電壓中斷電力公司 至少能很快糾正問題。實際上可能由于電力短缺，為了節(jié)電電力公司故意降低電壓的。除了節(jié)電而降低電壓外，電壓下降還可能是由于電力設(shè)備損壞或用戶負(fù)載過大引起的。當(dāng)由于電氣故障而造成電力 設(shè)備損壞時，電力公司有能力通過專用線路為用戶供電，專用線路可能電壓調(diào)整不當(dāng)或有些額外負(fù)載造成供電電壓 不足問題。通常電力公司在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)糾正這類問題。電壓由于負(fù)載過大而下降最可能是氣溫過高大量使用空調(diào)所致，通常很難預(yù)告知道某地會發(fā)生這種情況。 電壓過低和電力中斷對于商業(yè)運行的影響不一樣，未受保護(hù)的計算機(jī)在這種低壓下運行很不穩(wěn)定，還可能復(fù)位，而 電燈和周圍其它設(shè)備還能勉強(qiáng)運行。商業(yè)用戶要求在電壓降低的情況下計算機(jī)仍能連續(xù)正常運行。大多數(shù) UPS對電壓降低和電壓中斷的反應(yīng)是一樣的，UPS切換到電池供電狀態(tài)，電池保持系統(tǒng)運行一段時間以防數(shù)據(jù) 掉電丟失。然而在電壓降低過程中，用戶要求設(shè)備能一直連續(xù)運行，不僅僅是為防數(shù)據(jù)掉電丟失作準(zhǔn)備。這也是智 能升壓最基本的特征。線電壓長期過低 有些地方電壓一直都很低，它可能是電力系統(tǒng)設(shè)計錯誤，電力公司的錯誤或其它用戶不可控的因素造成的。有些地方 用戶抱怨會促使電力公司采取修正措施。長期電壓過低和電壓過低一樣，造成設(shè)備失靈、崩潰和復(fù)位，許多 UPS頻繁 切換到電池供電，電池壽命也因此大大下降。18、UPS分類的新標(biāo)準(zhǔn)由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，有些廠家的宣傳用戶對 UPS分類十分模糊（例如有的廠家將UPS說成頻率變換器）。新標(biāo)準(zhǔn) IEC（國際電工委員會）62040-3和等效的歐洲標(biāo)準(zhǔn)ENV50091-3已經(jīng)明確了UPS的分類。UPS的分類標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該根據(jù)其結(jié) 構(gòu)和運行原理來定義。新標(biāo)準(zhǔn)將UPS分為三類：被動后備式（ passive standly） 被動后備式UPS的定義：逆變器是并聯(lián)連接在市電與負(fù)載之間，僅簡單地作為備用電源使用。因此，判定UPS是否為 被動式UPS可依據(jù)以下兩點：1.市電池正常時，負(fù)載完全而且是直接地由市電供電，逆變器不做任何電能變換，蓄電池由獨立的充電器供電。2.當(dāng)市不正常時，負(fù)載完全由逆變器提供能量。在線互動式（ line-interactive） 在線互動式UPS的定義：逆變器是并聯(lián)連接在市電與負(fù)載之間，僅起后備電源的作用，逆變器同時作為充電器給蓄電 池充電。通過它的可逆運行方式，它與市電相互作用，因此被稱為“互動式”。因此，判定UPS是否為在線互動式UPS 可依據(jù)下述兩點：1.市電正常時，負(fù)載由經(jīng)改良后的市電供電，同時逆變器作為充電器給蓄電池充電。此時，逆變器起 AC/DC變換器的 作用。2.市電故障時，負(fù)載完全由逆變器供電，此時，逆變器起 DC/AC變換器的作用。 由此可知，帶輸出變壓器或不帶輸出變壓器的自動調(diào)壓式（即所謂的三端口）和 DELTA變換式（特殊的三端口）UPS均 屬于“在線互動式”UPS。雙變換式（ double conversion） 雙變換式UPS的定義：逆變器是串聯(lián)連接在交流輸入與負(fù)載之間，電源通過逆變器連續(xù)地向負(fù)載供電。因此，無論市電 正常與否，只要負(fù)載始終100%由逆變器供電就是雙變換式UPS。在DELTA變換式UPS中，盡管存在兩個變換器，但它不屬于雙變換式UPS。要特別指出的是，在新的標(biāo)準(zhǔn)中，雙變換式 UPS應(yīng)有維修旁路，在線互動式UPS可以包括一個維修旁路。事實上，在 單機(jī)或非冗余并機(jī)系統(tǒng)中若沒有維修旁路將給維修、維護(hù)帶來不便。 新標(biāo)準(zhǔn)建議不再用 off-line和on-line來描述被動后備式和雙變換式UPS。 19、在線互動式UPS的優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)相對雙變換式 UPS簡單，技術(shù)上易于實現(xiàn)。性能能滿足某些計算機(jī)負(fù)載的要求，特別適合于網(wǎng)絡(luò)中某些計算機(jī)設(shè)備采用分布式供電的系統(tǒng)。UPS的效率高，運行費用低。圖7結(jié)構(gòu)的UPS，在帶高功率因數(shù)的負(fù)載時，效率也較高。 由于逆變器長期充當(dāng)充電器的作用，因此，整機(jī)可靠性高。最大功率達(dá)20KVA。利用圖7的結(jié)構(gòu)，最大功率能達(dá)數(shù)百千伏安，且易于并聯(lián)。 由于采用了DELTA變換器對市電電壓進(jìn)行了補(bǔ)償（補(bǔ)償范圍-10%-+15%），穩(wěn)壓精度和輸出波形好 其它在線互動式UPS。易于維護(hù)、維修。 在市電正常時，在線互動式 UPS的負(fù)載得到的是改良后的市電。 由于采用變壓器抽頭或繼電器或可控硅的調(diào)壓方式，穩(wěn)壓性能不高，尤其動態(tài)響應(yīng)速度低。 在線互動式 UPS的結(jié)構(gòu)決定了它的抗干擾能力。DELTA變換式UPS由于無輸出隔離變壓器，其抗干擾能力 不及圖5結(jié)構(gòu)的UPS，零地電壓易受到市電供電和負(fù)載情況的影響。在線互動式 UPS中，由于沒有有源功率因數(shù)校正電路或無源濾波器，UPS 輸入功率因數(shù) 完全由負(fù)載性質(zhì)決定。只有在純電阻性負(fù)載時，功率因數(shù)才等于1。計算機(jī)負(fù)載時非線負(fù)載，其功率因數(shù)不可能等于1.熱氣IEC-555標(biāo)準(zhǔn)，開關(guān)電子設(shè)備的功率因數(shù)（Power Factor）的定義如下： P 基波有功 PF = 或PF =（DF）?COS P 基波有功 +P 無功 +P 諧波損耗 ?其中， DF是波形失真因數(shù)，；COS是相移因數(shù) 以上定義不僅要求電壓、電流同相位（ COS=1），同時要求電壓、電流無畸變（DF =1），PE才等于1。 由于功率因數(shù)不等于 1，所以用戶在給在線互動式UPS選配發(fā)電機(jī)組時絕不能按1：1的比例選取。 2.從結(jié)構(gòu)上就可看出，在線互動式 UPS不能穩(wěn)頻，因此，下列負(fù)載不能選用此種類型的 UPS： 磁盤機(jī)。因為磁盤機(jī)中的感應(yīng)電機(jī)的角頻率與市電頻率有關(guān)。中國人民銀行的計算機(jī)系統(tǒng)的運行和維護(hù)中明 確規(guī)定 UPS應(yīng)具有穩(wěn)頻的功能，且頻率范圍不超過501Hz。3.內(nèi)部工作電源采用工頻繁變壓器供電的電子設(shè)備。如某些交通信號燈的控制電路和電氣檢測設(shè)備。由于其中的電 源變壓器是按 50Hz的頻率設(shè)計的，在供電頻率出現(xiàn)嚴(yán)重漂移時（如油機(jī)給UPS供電時可能會出現(xiàn)這種情況），變壓 器磁飽和以至于燒毀，從而導(dǎo)致負(fù)載掉電的事故。 4.圖 7中DELTA變換式UPS，由于DELTA變換器在補(bǔ)償?shù)倪^程中本身要產(chǎn)生諧波，因此其對電網(wǎng)和負(fù)載均會產(chǎn)生諧波 干擾和調(diào)制干擾。 ?圖 7中DELTA變換器UPS其整機(jī)效率與負(fù)載性質(zhì)以及當(dāng)時DETLA變換器對市電的補(bǔ)償密切相關(guān)，其效率是個變數(shù)。 只有在市電電壓為額定電壓且阻性負(fù)載時，效率才達(dá)最高值。5.當(dāng)輸入端出現(xiàn)短路時， DELTA變換式UPS的負(fù)載將會斷電；DELTA變換器和主變器依次進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，若保護(hù)失效 ，則故障將是毀滅性的。事實上，電網(wǎng)短路或配電變壓器短路故障也時有發(fā)生，相比之下，雙變換式UPS卻不會出現(xiàn) 此現(xiàn)象。20、雙變換UPS的優(yōu)缺點 由于高頻電力電子器件的出現(xiàn)，尤其是出現(xiàn) IGBT后，雙變換式UPS除傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的UPS外，90年代初又出現(xiàn)了高 頻化的UPS。21、被動后備式UPS的優(yōu)缺點 由于其結(jié)構(gòu)最簡單，因此最價廉， 500VA UPS的市場價在300-500元。能滿足某些非重要負(fù)載的使用，如家用計算機(jī)等。隨著家用計算機(jī)的普及，被動后備式 UPS具有廣闊的市場前景。當(dāng)市電斷電時，斷電器將逆變器切換至負(fù)載，繼電器的切換有幾個 ms的間斷，稍微重要的計算機(jī)設(shè)備不應(yīng)選用被 動后備式UPS。被動后備式 UPS的結(jié)構(gòu)決定了其性能不能與在線互動式和雙變換UPS同日而語。 22、電纜截面的選擇 用戶在安裝 UPS時往往都會提出機(jī)器的輸入、輸出、蓄電池的輸出線的線徑問題。導(dǎo)線的選用，根據(jù)用途、種類、結(jié)構(gòu)尺寸、截流量等不同類型導(dǎo)線，有不同的使用范圍和要求。由于UPS均裝于室內(nèi)，而且離負(fù)載較近，其走線多 為地溝或走明線，所以一般采用銅芯橡皮絕緣電纜。其導(dǎo)線截面積主要考慮3個因素：符合電纜使用安全標(biāo)準(zhǔn)；符合電纜允許溫升；滿足電壓降要求。UPS要求最大電壓降為：交流50Hz回路3%；交流400Hz回路2%，直流回1%，如果壓降超過上述范圍，必須加 粗導(dǎo)線截面積。 其計算方法如下：先求出電流值： 因為 P =3 U 相 I 相 cos（單相輸出者則為： P =UIcos） 所以 I 相 = P /（3 U 相 cos）=S/（3 U 相 ） 如 380V、50Hz、250VA UPS的輸出電流為： I 相 =25010 3 /（3220）380（A）22.確定導(dǎo)線截面 查表可知：當(dāng)輸出線約 100m長時，可選擇185mm 2 的銅芯電纜，超過100m長時則需加粗些，因為100m的線路 壓降已達(dá)2.7%了。如果輸出線在80m以下時，可選150mm2銅芯電纜，此時電壓降為3.180/100 =2.48% （式中3.1見表1）。同理，可確定蓄輸出線的最小截面積。 直流輸出電流 I = P/U ，這里要注意的是 U 應(yīng)取最小值。 逆變器輸入電壓為 362V-480V的3相380V、250KVA UPS，蓄電池的最大放電電流為： I =25010 3 /362 =690（A） 所以電池輸出線應(yīng)選 600mm 2 以上的銅芯線。100m長回路的電壓降比率（銅芯電纜）如表1、表2所示，供選用時參考。表 1 三相線路（銅芯導(dǎo)體）的電壓降比率（%），50/60Hz，3相，380V 表 1 三相線路（銅芯導(dǎo)體）的電壓降比率（%），50/60Hz，3相，380V 截面積電流 35 mm2 50mm2 70mm2 95mm2 120mm2 150mm2185mm2 240mm2 300mm2 50A 1.3 1.0 63A 1.7 1.2 0.9 70A 1.9 1.4 1.0 0.8 80A 2.1 1.6 1.2 0.9 0.7 100A 2.7 2.0 1.4 1.1 0.9 0.8 125A 3.3 2.4 1.8 1.4 1.1 1.0 0.8 160A 4.2 3.1 2.3 1.8 1.5 1.2 1.1 0.9 200A 5.3 3.9 2.9 2.2 1.8 1.6 1.3 1.2 0.9 250A 4.9 3.6 2.8 2.3 1.9 1.7 1.4 1.2 320A 4.6 3.5 2.9 2.5 2.1 1.9 1.5 400A 4.4 3.6 3.1 2.7 2.3 1.9 500A 4.5 3.9 3.4 2.9 2.4 600A 4.9 4.2 3.6 3.0 800A 5.3 4.4 3.8 1000A 6.5 4.7 表 2 直流線路（銅芯導(dǎo)體）的電壓降比率（%）截面積電流 25mm2 35mm2 50mm2 70mm2 95mm2 120mm2 150mm2 185mm2 240mm2 300mm2 100A 5.1 3.6 2.6 1.9 1.3 1.0 0.8 0.7 0.5 0.4 125A 4.5 3.2 2.3 1.6 1.3 1.0 0.8 0.6 0.5 160A 4.0 2.9 2.2 1.6 1.2 1.1 0.8 0.7 200A 3.6 2.7 2.2 1.6 1.3 1.0 0.8 250A 3.3 2.7 2.2 1.7 1.3 1.0 320A 3.4 2.7 2.1 1.6 1.3 400A 3.4 2.8 2.1 1.6 500A 3.4 2.6 2.1 600A 4.3 3.3 2.7 800A 4.2 3.4 1000A 5.3 4.2 1250A 5.3 23、什么是SNMP？SNMP是簡易網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)定（Simple Network Management Protocol）的英文縮寫。該協(xié)議能夠使UPS以其周邊設(shè)備能夠 不通過電腦而直接連上網(wǎng)絡(luò)，納入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理。高檔的UPS通常具有SNMP網(wǎng)絡(luò)管理介面，可讓該UPS很容易的連上網(wǎng) 絡(luò)。24、什么是隔離變壓器？儀器設(shè)備與普通的 UPS配合使用時，經(jīng)常會因為零地電壓的原因造成儀器設(shè)備誤動作。為避免這種情況的出現(xiàn)，高檔 的UPS針對這個問題，設(shè)計出具有隔離變壓器的UPS，經(jīng)過特殊的設(shè)計可以使輸出的零地電壓小于1伏，從而避免上述 問題的發(fā)生，除此之外，隔離變壓器還具有噪音濾波等功能。25、什么是Boost和Buck？Boost是升壓，Buck是降壓。當(dāng)市電電壓過低或過高時，穩(wěn)壓器將過低或過高的電壓升高或降低至規(guī)定的范圍之 內(nèi)，使UPS或相關(guān)設(shè)備正常運行。26、什么是AVR？AVR是Automatic Voltage Regulation（自動調(diào)壓）的英文縮寫。27、電網(wǎng)問題的種類有哪些？根據(jù)調(diào)查，電源品質(zhì)不良是造成電腦資料流失的主要原因。而電源問題除了市電中斷以外，還存在電壓下陷、 尖峰、浪涌、噪音等一系列問題。這些都是造成電腦設(shè)備內(nèi)部元件損壞、壽命減短以及資料流失與損壞的原因。28、什