UPS不間斷電源系統(tǒng)主要有三種類型,分別是在線雙轉(zhuǎn)換、在線互動和離線(也稱為備用和備用電池)。這三種不間斷電源(UPS)在保護當今的分布式IT基礎(chǔ)設施方面都有其一席之地,尤其是在網(wǎng)絡邊緣。每種技術(shù)都有其優(yōu)點,每種技術(shù)對于配置經(jīng)濟高效的電源保護都是必需的,尤其是在復雜系統(tǒng)中。為特定應用選擇不間斷電源需要考慮許多因素。在選擇不間斷電源作為備用電源時,要保護的設備的負載大小、位置和關(guān)鍵性以及預算考慮是關(guān)鍵。
一、在線雙轉(zhuǎn)換:
交流電源在發(fā)電機出來時是穩(wěn)定且清潔的。但在輸配電過程中,它容易受到電壓驟降、尖峰和完全故障的影響,這可能會中斷計算機操作,導致數(shù)據(jù)丟失和損壞設備。在保護關(guān)鍵IT負載方面,只有在線雙轉(zhuǎn)換技術(shù)的UPS不間斷電源才能完全抵御這些電源問題,為網(wǎng)絡提供最高級別的安全性。
在線式UPS不間斷電源系統(tǒng)通常也稱為雙轉(zhuǎn)換,因為輸入功率被轉(zhuǎn)換為直流電(DC),然后轉(zhuǎn)換回交流電。這種AC-DC/DC-AC設計確保了負載與主電源不規(guī)則性的高度隔離。
在線式UPS不間斷電原采用輸入的交流電源,并使用整流器將其轉(zhuǎn)換為直流電,通過逆變器為電池和連接的負載供電,因此無需電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。如果主交流輸入發(fā)生故障,整流器會從電路中掉出,電池會保持電力流向連接到不間斷電源的設備。當AC輸入功率恢復時,整流器恢復承載大部分負載并開始為電池充電。
由于電源持續(xù)通過在線UPS不間斷電源,因此輸出為完美的正弦波。這種類型的UPS可保護關(guān)鍵負載免受幾乎所有電源干擾,包括細微的諧波和波形失真。
這意味著在線式UPS不間斷電源的電能質(zhì)量明顯優(yōu)于其他技術(shù)。離線和線路交互技術(shù)通過剪輯峰值和谷值、提高功率或切換到備用電池來減少尖峰、浪涌和驟降的影響。然而,在電正弦波的正常軌道內(nèi),大多數(shù)功率波動都是獨立的。在線式UPS不間斷電源再生正弦波,而不僅僅是調(diào)節(jié)原始市電電源。
在線式UPS不間斷電源可在切換到電池時不間斷地為設備提供連續(xù)、高質(zhì)量的交流電源,從而保護設備免受因停電、掉電、驟降、浪涌或噪聲干擾而造成的幾乎所有電源干擾。真正的在線雙轉(zhuǎn)換UPS不間斷電源可提供100%的功率調(diào)節(jié)、零電池轉(zhuǎn)換時間、輸出電壓無變化和比在線互動裝置更好的瞬態(tài)抑制。
在線雙轉(zhuǎn)換是最常見的UPS不間斷電源工作模式,通過始終為負載提供最高水平的電能質(zhì)量來保護大型數(shù)據(jù)中心。在線系統(tǒng)還提供頻率調(diào)節(jié)功能,這對于與備用發(fā)電機系統(tǒng)一起使用至關(guān)重要,以防止發(fā)電機啟動時常見的變化。
二、在線互動式:
在線互動式UPS電源系統(tǒng)提供電源調(diào)節(jié)和備用電池。這項技術(shù)在很少停電但電力波動很常見的地區(qū)特別有效。在線互動式UPS電源系統(tǒng)在切換到備用電池之前支持廣泛的輸入電壓波動。
除了備用電池之外,在線互動式UPS電源還比離線系統(tǒng)更好地控制電源波動。在線互動式UPS電源的關(guān)鍵優(yōu)勢是升壓電路和UPS電源接受的輸入電壓范圍。范圍越廣,得到的全面保護就越多。
在線互動式UPS電源技術(shù)在切換到備用電池時提供4-6毫秒的電源中斷,并防止網(wǎng)絡中最常見的電源問題。UPS電源還監(jiān)控電壓水平并平衡欠壓和過壓。這項技術(shù)在合理的保護和適度的運營成本之間提供了一個不錯的選擇。
使用在線互動式UPS電源,逆變器成為輸出的一部分并始終開啟。逆變器可以在交流輸入正常時反向運行為電池充電,并在輸入失敗時切換到電池供電,從而提供濾波和電壓調(diào)節(jié)。在線交互式UPS電源系統(tǒng)依靠電池來調(diào)節(jié)電源,因此與通過雙轉(zhuǎn)換過程調(diào)節(jié)電源的在線UPS不間電源系統(tǒng)相比,這種類型的系統(tǒng)往往更頻繁地耗盡電池。
當交流輸入電源發(fā)生故障時,設備的轉(zhuǎn)換開關(guān)打開,電力從電池流向UPS電源輸出。由于逆變器始終開啟并連接到輸出,與備用UPS電源相比,在線互動式UPS電源提供額外的濾波并減少開關(guān)瞬變。在線互動式UPS電源系統(tǒng)通常用于5KVA以下的機架式應用。
三、離線/待機/備用電源:
離線UPS電源,也稱為備用UPS電源或備用電源,是一種具有成本效益的選擇。更好的離線UPS備用電源系統(tǒng)可以足夠快地切換到電池,以防止電源異常并度過短暫的停電。離線UPS備用電源可以防止大多數(shù)峰值,但在輕微的驟降和浪涌期間無法保持完美的功率。
離線UPS備用電源質(zhì)量的關(guān)鍵是設備在切換到備用電池之前將排除的功率范圍。范圍越寬,電池消耗就越少,斷電時可用的備用時間就越長。UPS備用電源切換到備用電池的次數(shù)越多,電池壽命就越短。
離線UPS備用電源技術(shù)將通過抑制過電壓來防止大多數(shù)功率尖峰,并幫助度過90%以上的停電。離線式UPS備用電源系統(tǒng)將市電交流電直接通過設備,通過轉(zhuǎn)換開關(guān),傳遞到連接受保護負載的輸出點。
當發(fā)生輸入電源故障時,內(nèi)置電池和逆變器(將電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電)被激活,并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到輸出。切換到備用電池時,通常會有大約6-8毫秒的電力中斷。
該技術(shù)最適合1500VA以下的設備,例如小型辦公室、個人家用計算機和其他不太重要的應用。對于需要較低功率容量和成本的用戶,離線式UPS備用電源是一個不錯的選擇。離線UPS備用電源技術(shù)為桌面設備、游戲機、工作站、無線網(wǎng)絡和其他電子設備提供備用電源保護。在停電期間,它提供足夠的運行時間來保存正在進行的工作并完成設備的有序停機。除了備用電源外,大多數(shù)離線式UPS備用電源系統(tǒng)還提供基本的浪涌保護。