什么是不间断电源(UPS)?它是如何工作的?

什么是 UPS

UPS,即不间断电源系统,是一种在输入电源故障时为负载提供应急电力的电气设备。它不同于辅助或应急电源系统,通过电池电力能近乎即时地防止输入电源断电情况的发生(来源:美国国际开发署)。UPS的主要作用是在断电和启动更长期的备用电源系统(如发电机)之间架起一座桥梁。

UPS 技术背后的原理

在美国,计算机期望从电网获得120伏、60赫兹的交流电(如需了解更多配电电网工作原理的信息,可查看相关内容)。计算机可以容忍与该规格的细微差异,但显著的偏差可能导致计算机电源故障,这就是不间断电源系统发挥作用的地方。
UPS的功能不仅限于电源调节和备用,还具备多个关键功能,包括:
– 电压浪涌和尖峰保护:当线路上的电压高于正常水平时,UPS可保护电子设备。
– 电压暂降:部分UPS设备能对欠压和过压情况进行校正,这可确保设备最佳运行,并在更严重的电源故障时延长电池寿命。
– 完全断电:如果电网或建筑物内某处线路中断或保险丝熔断,UPS可以无缝切换到电池储备,确保所有设备保持运行。
– 智能通信:先进的UPS系统可以与众多连接设备通信,能在电池完全耗尽前启动自动关机程序以保护数据完整性。

UPS 系统的类型

购买UPS系统时,确实有诸多选择,有备用式UPS、在线互动式UPS、双转换式UPS以及各种各样的专用变体。要选择合适的产品,需要充分了解自身特定需求以及具备一定的UPS系统知识。有鉴于此,让我们仔细看看不间断电源的现状。

备用式 UPS

备用式UPS在正常市电供电下为计算机供电,直到检测到问题。届时,它会非常迅速(5毫秒或更短时间内)开启功率逆变器,让计算机依靠UPS的电池供电(如需了解更多电池工作原理的信息,可查看相关内容)。这种类型具备基本的浪涌保护和电池备用功能等特点。备用式UPS系统在家用或小型企业中更为常见,因为其成本往往只有更工业化的替代产品的一半左右。

在线互动式 UPS

在线互动式UPS系统更为复杂,通常供中小型企业使用。这些重要设备旨在应对更广泛的电力问题,包括电压暂降和浪涌,且无需切换到电池供电。在线互动式UPS的主要特点是能够通过多抽头可变电压自耦变压器纠正轻微的电力波动。对许多人来说,它们在成本和性能之间达到了完美平衡,而且在电力波动频繁的环境中往往效率更高。

双转换式 UPS

双转换式UPS提供最高级别的电力保护。它通过将连接的设备与原始电源完全隔离来实现这一点。双转换式UPS通常也被称为连续式UPS,它实时持续转换输入电源,无论电源出现波动还是故障,都能确保稳定、不间断的电力供应。其结果是营造出一个与电力异常完全隔离的环境,这对于管理高度敏感数据和关键设备的环境来说是理想的。常见的使用场景包括数据中心、医疗设施和电信基础设施,不过通常也推荐用于所有工业环境中使用的敏感设备的运行(来源:里格比)。

消除中断

不间断电源系统是不可或缺的工具,能提供极高的可靠性,保护重要电气设备的完整性。无论是在家中、办公室还是大型数据中心,UPS系统都为敏感电子设备提供了关键的保护,使其免受不可预测的电源供应异常的影响。了解不同类型的UPS系统及其功能,能让个人和企业在电源保护策略方面做出明智的决策。随着技术的进步,UPS系统也在不断发展,提供更高效、更可靠的解决方案,以满足现代电子设备不断变化的需求。

常见问题解答

– 在线式UPS是如何工作的?
在线式UPS是一种不间断电源,当输入电源丢失时,它通过电池或飞轮提供电力,为计算机或电子设备提供备用电力。
– UPS在断电情况下能持续多久?
通常情况下,UPS在断电时大约能持续15分钟。

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