UPS是“Uninterruptible Power Supply”的首字母縮寫，也就是不間斷電源，指的是電力供應網絡與需要保護的設備之間的連接設備，即使在停電或停電的情況下也為其供電。不應將UPS與電壓穩定器、隔離變壓器、瞬態抑制器等其他保護裝置混淆。

　　UPS的作用

　　如上所述，UPSS是在發生斷電或停電時提供應急電源的設備。它們被用來保護敏感的電子器件免受電壓波動或停電造成的損害。在有電力時，UPSS將交流電轉換成直流電，直流電儲存在電池中。在停電的情況下，UPS使用電池中儲存的能量為連接的設備供電，然后將直流轉換為交流。上浮系統具有不同的尺寸和電力能力。通過使用UPSS，敏感的電子器件能夠避免輕微到嚴重的電壓波動或突然停電。它們還允許設備在電源故障時繼續運行。這對于不能中斷的活動特別重要，例如服務器、安全系統、以及數據存儲系統。

　　通過設備保護，UPSS有助于降低因電壓波動或停電而損壞的電子設備的維修成本。大多數配備UPS的設備很可能是個人電腦。停電會導致計算機關閉或崩潰，導致有價值的工作和數據丟失或刪除，造成難以想象的破壞。如果在執行寫入操作時發生擾動，整個硬盤可能會被銷毀。對于企業來說，計算機上存儲的敏感數據和文檔往往比包含它們的硬件價值大得多。盡管今天的個人電腦具有很高的可靠性，但它們很容易受到主電壓波動和下降的影響。盡管今天的技術取得了顯著的成果，現在還沒有不受干擾的配電線，問題，即使是難以察覺的問題，也幾乎司空見慣。

　　靜態上升

　　UPS通常糾正高電壓和低壓事件，如峰值和凹陷。因此，要實現對你的設備的保護，你需要足夠的保護，以保證正常的運行，即使在沒有電力的情況下。通過安裝適當的UPS，這些裝置受到保護，不受電氣擾動產生的危險影響。在長時間停電的情況下，UPS提供足夠的電源來保存數據和有序地關閉應用程序，從而消除中斷的影響。一旦進行了這一維護，該設備就可以關閉，因為電池根據其特定的電力能力有有限的自主權。一般來說，UPS提供10或15分鐘的備用電源，雖然大容量電池可獲得較長的自主權時間。

　　由于UPS在長時間停電期間只提供有限的功率，用戶應該采取一些預防措施，防止數據丟失，以免UPS不再能夠為他們的設備提供電源。最先進的UPS模型有一個通信端口，可以保護與設備的邏輯連接。靜態提升使用電力電子，而不是電動發電機，以提供電力負荷。現在大多數學生都是這樣的。圖1描述了UPS的總體結構。一種廣泛使用的UPS類型被稱為"雙轉換"，其特點是輸入和輸出從不直接接觸，這是因為它們進行了兩種轉換，從交流電到直流電，反之亦然。在中間點，電池被插入到為逆變器供電的匯總節點，即。，進行第二個轉換的塊，這樣就沒有開關，也沒有電壓變化可以影響輸出。

　　有時，這種類型的UPS配備了一個變壓器，也執行隔離功能。在這種類型的操作中，當電源在電源和電池之間傳遞時，沒有延遲時間。另一種操作方式被定義為"離線"，在這種情況下，逆變器只在電源電壓失效時才運行。管理該系統所需的能量顯然比以前的少，但在這種情況下，能源的改變需要幾個毫秒的潛伏期，在此期間，負載與所有的能源無關。

圖1

　　今天，有許多類型的組件來設計雙轉換上。最初使用過，但目前， 碳化硅 從效率、功率密度和成本效益以及電力損耗方面來看，MOSIFT遠遠超過硅。通常，開關頻率等于或大于25千赫，以避免產生任何可聽和煩人的音調。

　　以前的條款已經涉及交流轉換為直流轉換程序，因此沒有必要在這里重復這些程序。UPS的功能不僅被歸結為能源的轉換和供應，而且不幸的是，它的管理存在著令人不安的因素。由于存在著改變其實質特性的不良影響，電力質量往往會降低。這些干擾可以是電壓峰值和下降，諧波的存在，以及電力線路中的噪音。幸運的是，這些不需要的事件具有短期的持續性，或者是人的本性(附近其他設備的操作)，或者是自然的(閃電或放電)。現在讓我們來研究兩種常見的UPS，即離線UPS和在線(或雙重轉換)UPS，盡管實際上還有很多其他的。

　　脫機

　　這種UPS類型用于低功率(參見圖2中的一般圖)。在有電源電壓的情況下，負載通過一個靜態開關供電，該開關配有一個過濾器，以減少任何電源干擾。與此同時，交流/直流轉換器為電池充電。因此，輸出電流實際上與輸入電流相同。然而，當電源電壓失效時，負載由帶逆變器的電池供電。這種UPS模式允許您獲得簡單、小型和經濟的設備。然而，它們并不能保證在輸入和輸出之間有足夠的隔離，而且通常，開關時間很長，所以在幾十毫秒的時間里，負載仍然沒有電力。

圖2

　　雙重在線轉換

　　雙轉換升級比以前的更復雜(參見圖3中的一般圖)。在有電源電壓的情況下，負載由逆變器驅動。在這種情況下，有雙交流/直流和直流/交流轉換。在沒有電力的情況下，使用了儲能電池，直流/交流轉換器為負載供電。因此，開關是直接的，沒有過渡，負載是保護和從整個分配系統隔離。最終，表現更好，但成本更高。

圖3

　　簡單的UPS電路作為起點

　　圖4顯示了一個小型UPS的通用示例，它由離散的組件組成。它的運行是不費力的，不使用逆變器或電壓調節器，它可以用來驅動低電流負載。在正常運作中，即在有電力的情況下，電池通過電阻R3充電。由D1、D-2、D3和D_3組成的橋和電解電容C1組成的橋對交流電壓進行校正和調平。功率晶體管處于飽和狀態，通過二極管D7為負載供電。這種配置是為了穩定中電流負載的輸出電壓.當主電壓失效時，晶體管不再導電。因此，負載由電池供電。在這種配置中，齊納二極管的選擇非常微妙和關鍵。

圖4

　　圖5顯示了與最重要節點有關的圖表。我們可以從頂部觀察到以下痕跡:

　　第一個圖表顯示了網絡中電流流動的邏輯趨勢.它出現在模擬的前3秒，然后停電發生1秒，然后電能返回3秒，消失1秒，以此類推。

　　第二個圖表顯示了230V(RMS)的交流電壓。在停電期間，電壓為0.

　　第三個圖顯示了正常操作和停電時負載上的電壓。如你所見，在停電期間，有一個小電壓降約0.5伏。

　　第四個也是最后一個圖表顯示了通過電池和二極管D6的電流。在正常操作中，在主電壓的情況下，電池的消耗是零的，而不是通過電阻R3輕微充電。

圖5

　　結論

　　UPS無疑是保護敏感電子設備，尤其是其中儲存的任何數據和信息的一項重要投資。在選擇購買UPS時，必須考慮幾個技術和操作因素，以確保它完全適合你的需要。對電力日益增長的依賴往往需要替代和應急電力系統。

評估的一個重要因素是尊重環境。實際上，目前還不能用發動機發電機和柴油燃料來建立UPS。最新的技術還在評估使用超級電容器作為能源的解決方案，這可以確保在主電網發生電力中斷時取得更好的結果。

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