UPS是“Uninterruptible Power Supply”的首字母缩写，也就是不间断电源，指的是电力供应网络与需要保护的设备之间的连接设备，即使在停电或停电的情况下也为其供电。不应将UPS与电压稳定器、隔离变压器、瞬态抑制器等其他保护装置混淆。

　　UPS的作用

　　如上所述，UPSS是在发生断电或停电时提供应急电源的设备。它们被用来保护敏感的电子器件免受电压波动或停电造成的损害。在有电力时，UPSS将交流电转换成直流电，直流电储存在电池中。在停电的情况下，UPS使用电池中储存的能量为连接的设备供电，然后将直流转换为交流。上浮系统具有不同的尺寸和电力能力。通过使用UPSS，敏感的电子器件能够避免轻微到严重的电压波动或突然停电。它们还允许设备在电源故障时继续运行。这对于不能中断的活动特别重要，例如服务器、安全系统、以及数据存储系统。

　　通过设备保护，UPSS有助于降低因电压波动或停电而损坏的电子设备的维修成本。大多数配备UPS的设备很可能是个人电脑。停电会导致计算机关闭或崩溃，导致有价值的工作和数据丢失或删除，造成难以想象的破坏。如果在执行写入操作时发生扰动，整个硬盘可能会被销毁。对于企业来说，计算机上存储的敏感数据和文档往往比包含它们的硬件价值大得多。尽管今天的个人电脑具有很高的可靠性，但它们很容易受到主电压波动和下降的影响。尽管今天的技术取得了显著的成果，现在还没有不受干扰的配电线，问题，即使是难以察觉的问题，也几乎司空见惯。

　　静态上升

　　UPS通常纠正高电压和低压事件，如峰值和凹陷。因此，要实现对你的设备的保护，你需要足够的保护，以保证正常的运行，即使在没有电力的情况下。通过安装适当的UPS，这些装置受到保护，不受电气扰动产生的危险影响。在长时间停电的情况下，UPS提供足够的电源来保存数据和有序地关闭应用程序，从而消除中断的影响。一旦进行了这一维护，该设备就可以关闭，因为电池根据其特定的电力能力有有限的自主权。一般来说，UPS提供10或15分钟的备用电源，虽然大容量电池可获得较长的自主权时间。

　　由于UPS在长时间停电期间只提供有限的功率，用户应该采取一些预防措施，防止数据丢失，以免UPS不再能够为他们的设备提供电源。最先进的UPS模型有一个通信端口，可以保护与设备的逻辑连接。静态提升使用电力电子，而不是电动发电机，以提供电力负荷。现在大多数学生都是这样的。图1描述了UPS的总体结构。一种广泛使用的UPS类型被称为"双转换"，其特点是输入和输出从不直接接触，这是因为它们进行了两种转换，从交流电到直流电，反之亦然。在中间点，电池被插入到为逆变器供电的汇总节点，即。，进行第二个转换的块，这样就没有开关，也没有电压变化可以影响输出。

　　有时，这种类型的UPS配备了一个变压器，也执行隔离功能。在这种类型的操作中，当电源在电源和电池之间传递时，没有延迟时间。另一种操作方式被定义为"离线"，在这种情况下，逆变器只在电源电压失效时才运行。管理该系统所需的能量显然比以前的少，但在这种情况下，能源的改变需要几个毫秒的潜伏期，在此期间，负载与所有的能源无关。

图1

　　今天，有许多类型的组件来设计双转换上。最初使用过，但目前， 碳化硅 从效率、功率密度和成本效益以及电力损耗方面来看，MOSIFT远远超过硅。通常，开关频率等于或大于25千赫，以避免产生任何可听和烦人的音调。

　　以前的条款已经涉及交流转换为直流转换程序，因此没有必要在这里重复这些程序。UPS的功能不仅被归结为能源的转换和供应，而且不幸的是，它的管理存在着令人不安的因素。由于存在着改变其实质特性的不良影响，电力质量往往会降低。这些干扰可以是电压峰值和下降，谐波的存在，以及电力线路中的噪音。幸运的是，这些不需要的事件具有短期的持续性，或者是人的本性(附近其他设备的操作)，或者是自然的(闪电或放电)。现在让我们来研究两种常见的UPS，即离线UPS和在线(或双重转换)UPS，尽管实际上还有很多其他的。

　　脱机

　　这种UPS类型用于低功率(参见图2中的一般图)。在有电源电压的情况下，负载通过一个静态开关供电，该开关配有一个过滤器，以减少任何电源干扰。与此同时，交流/直流转换器为电池充电。因此，输出电流实际上与输入电流相同。然而，当电源电压失效时，负载由带逆变器的电池供电。这种UPS模式允许您获得简单、小型和经济的设备。然而，它们并不能保证在输入和输出之间有足够的隔离，而且通常，开关时间很长，所以在几十毫秒的时间里，负载仍然没有电力。

图2

　　双重在线转换

　　双转换升级比以前的更复杂(参见图3中的一般图)。在有电源电压的情况下，负载由逆变器驱动。在这种情况下，有双交流/直流和直流/交流转换。在没有电力的情况下，使用了储能电池，直流/交流转换器为负载供电。因此，开关是直接的，没有过渡，负载是保护和从整个分配系统隔离。最终，表现更好，但成本更高。

图3

　　简单的UPS电路作为起点

　　图4显示了一个小型UPS的通用示例，它由离散的组件组成。它的运行是不费力的，不使用逆变器或电压调节器，它可以用来驱动低电流负载。在正常运作中，即在有电力的情况下，电池通过电阻R3充电。由D1、D-2、D3和D_3组成的桥和电解电容C1组成的桥对交流电压进行校正和调平。功率晶体管处于饱和状态，通过二极管D7为负载供电。这种配置是为了稳定中电流负载的输出电压.当主电压失效时，晶体管不再导电。因此，负载由电池供电。在这种配置中，齐纳二极管的选择非常微妙和关键。

图4

　　图5显示了与最重要节点有关的图表。我们可以从顶部观察到以下痕迹:

　　第一个图表显示了网络中电流流动的逻辑趋势.它出现在模拟的前3秒，然后停电发生1秒，然后电能返回3秒，消失1秒，以此类推。

　　第二个图表显示了230V(RMS)的交流电压。在停电期间，电压为0.

　　第三个图显示了正常操作和停电时负载上的电压。如你所见，在停电期间，有一个小电压降约0.5伏。

　　第四个也是最后一个图表显示了通过电池和二极管D6的电流。在正常操作中，在主电压的情况下，电池的消耗是零的，而不是通过电阻R3轻微充电。

图5

　　结论

　　UPS无疑是保护敏感电子设备，尤其是其中储存的任何数据和信息的一项重要投资。在选择购买UPS时，必须考虑几个技术和操作因素，以确保它完全适合你的需要。对电力日益增长的依赖往往需要替代和应急电力系统。

评估的一个重要因素是尊重环境。实际上，目前还不能用发动机发电机和柴油燃料来建立UPS。最新的技术还在评估使用超级电容器作为能源的解决方案，这可以确保在主电网发生电力中断时取得更好的结果。

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