重慶弱點(diǎn)公司:通信電源知識 

UPS工作原理

UPS主要是由：整流濾波電路、充電器、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態(tài)開關(guān)、蓄電池組和控制、監(jiān)測、顯示告警及保護(hù)電路組成。

市電正常時(shí)，輸入電壓經(jīng)過整流濾波電路，一路給逆變器提供電壓，一路送入充電器給蓄電池充電。此時(shí)，靜態(tài)開關(guān)切換到逆變器端，由逆變器完成穩(wěn)壓和頻率跟蹤功能。

當(dāng)市電出現(xiàn)故障，UPS工作在后備狀態(tài)，靜態(tài)開關(guān)仍然切換在逆變器端，由逆變器將蓄電池的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓，通過靜態(tài)開關(guān)輸出到負(fù)載。

當(dāng)市電正常、逆變器出現(xiàn)故障或輸出過載時(shí)，UPS工作在旁路狀態(tài)，靜態(tài)開關(guān)切換到市電端，由市電直接給負(fù)載供電。

UPS的4個(gè)要素

高可用性的UPS的4個(gè)要素：可靠性、功能性、可用性、和故障容限。

可靠性：UPS模塊、靜態(tài)開關(guān)和配電設(shè)備必須非?？煽?，以MTBF 衡量，此外系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)盡量簡單，將單點(diǎn)故障減到最小。

功能性：應(yīng)能保護(hù)負(fù)載免受所有市電電源干擾的影響，不同技術(shù)的UPS所能保護(hù)的干擾是不同的。

可用性：必須允許系統(tǒng)中所有的電源設(shè)備同時(shí)維護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)一些元件維護(hù)時(shí)，系統(tǒng)仍能為負(fù)載正常供電。真正的可維性與系統(tǒng)的冗余度有關(guān)，但系統(tǒng)應(yīng)有內(nèi)部或外部維修旁路。

故障容限：系統(tǒng)必須具有故障容限以處理系統(tǒng)元件的故障而不影響負(fù)載設(shè)備的供電。

可靠性和功能性主要取決于UPS 的內(nèi)部技術(shù)，即采用備用等技術(shù)?？捎眯院凸收先菹拗饕Q于UPS 的冗余方式和配電電路方案

UPS分類

常用的UPS系統(tǒng)一般分為兩大類：備用冗余系統(tǒng)和并聯(lián)冗余系統(tǒng)。

備份冗余系統(tǒng)中，一臺電源裝置供電，另外幾臺備用，一旦正在運(yùn)行的電源裝置發(fā)生故障，備用電源裝置立即投入工作。

并聯(lián)冗余系統(tǒng)中，多臺電源裝置并聯(lián)供電，在正常工作狀態(tài)下，每臺電源裝置的輸出功率都低于它的額定輸出功率。

UPS單機(jī)工作方式

單機(jī)工作方式是UPS最常見的和最基本的工作方式，它一般使用在不能停電的一般負(fù)載場合，其可靠性較差。

UPS單機(jī)系統(tǒng)沒有容量的冗余，不能保護(hù)內(nèi)部模塊本身的故障。也不能保護(hù)設(shè)備的故障。因此，UPS 內(nèi)部模塊、系統(tǒng)和配電均不能同時(shí)維護(hù)；內(nèi)部模塊和配電均無故障容限。所以，單機(jī)系統(tǒng)僅適用于允許UPS停機(jī)2～4小時(shí)進(jìn)行維護(hù)，在此期間可以由帶有各種干擾的市電電源直接供電的負(fù)載。對于要求更高的可用度的應(yīng)用場合，雙變換UPS單機(jī)系統(tǒng)就不適用了。

UPS串聯(lián)備份工作方式

雙機(jī)熱備份也是為了大大提高供電系統(tǒng)的可靠性，它和雙機(jī)并聯(lián)一樣，也是使用在特別重要的場合。

其工作方式是：UPS2的輸出作為UPS1的旁路輸入，正常時(shí)UPS1處于主用狀態(tài)，承擔(dān)100%的負(fù)載，UPS2處于熱備份狀態(tài)；UPS1故障，則由UPS2轉(zhuǎn)為主用，承擔(dān)全部負(fù)載；UPS1、UPS2均故障，則由市電經(jīng)靜態(tài)旁路開關(guān)直接對負(fù)載供電。

缺點(diǎn)：主備機(jī)老化程度不一，易造成切換失敗?；蛐枰ㄆ诘箵Q。

UPS并聯(lián)冗余工作方式

兩臺UPS并聯(lián)的必要條件時(shí)同頻、同相、等幅，因此必須有一個(gè)并聯(lián)控制器，它主要完成同步鎖相、均流及并聯(lián)管理等功能。

UPS并聯(lián)的目的是為了大大提高供電系統(tǒng)的可靠性，它往往使用在特別重要的場合，如通信、衛(wèi)星發(fā)射中心、石油、化工、電力、鋼鐵、金融和廣播電視等系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)停電會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此要求供電系統(tǒng)的絕對可靠。

其運(yùn)行模式是：兩臺UPS均正常時(shí)，各承擔(dān)50%的負(fù)載；當(dāng)其中某一臺UPS故障，由另外一臺承擔(dān)100%的負(fù)載；當(dāng)兩臺UPS均故障時(shí)，市電經(jīng)靜態(tài)旁路開關(guān)直接對負(fù)載供電。

并聯(lián)冗余臺數(shù)

廠家一般承諾可以6臺（8臺）UPS 并聯(lián)。但是，當(dāng)并聯(lián)的單機(jī)UPS 系統(tǒng)的數(shù)目增大時(shí)，并聯(lián)冗余系統(tǒng)的可用度的提高的幅度會減小。N很大時(shí)，并聯(lián)冗余系統(tǒng)可用度的提高并不明顯。而且，在實(shí)際應(yīng)用中，N 較大的N+1并聯(lián)冗余系統(tǒng)的故障率較高。所以，在投資允許的情況下應(yīng)盡量采用1+1并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)。如果系統(tǒng)容量很大，必須采用N+1并聯(lián)冗余UPS系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意并聯(lián)的單機(jī)臺數(shù)不宜太多，一般建議N≤3。