不间断电源(UPS)
其功能是为重要的仪器设备提供不间断的电力供给,延长紧急安全逃生设备的电力,避免电力中断或电力不稳的现象,防止电源的高突波危害与损坏设备等。
后备式UPS
电路结构由逆变器、蓄电池组和切换开关组成。电网正常时逆变器停止输出交流电,电网交流电经滤波(稳压)后向负载供电。电网异常(停电、欠压、过压等)时,UPS通过切换开关转到逆变器输出方式。这个转换过程有3~10ms的切换时间。
在线互动式UPS
在电路结构中,采用较为特殊的双向变换器与自动稳压调整电路,其功能为:双向变换器共有充电器与变换器(DC/AC)两种功能,其中的充电器类似快充器,可由原来需时7~8h的充电时间缩短至2~4h即可将电池充满,因此效率比一般充电器高。自动稳压调整电路具有自动升压与降压的功能,当微处理器监测到电压偏低时,自动稳压调整电路则利用继电器自动切换至升压线圈,反之,当微处理器监测到电压偏高时,自动稳压调整电路则利用继电器自动切换至降压线圈,借此达到较稳定的输出电压。
在线式UPS
其主要电路结构有:突波吸收滤波电路、交流电转换直流电电路(AC/DC)、直流电转换交流电路(DC/AC)、微处理器控制电路、旁路等5种。其动作方式:在市电正常时,市电经由突波吸收滤波电路→交流电转换直流电电路→直流电转换交流电电路→并转换交流电输出供应负载,并同时对蓄电池充电;一旦微处理器控制电路监测到市电中断,则立即由蓄电池放电→直流电转换交流电电路→并转换交流电输出供应负载使用。如果微处理器控制电路监测到UPS故障,此时UPS会由继电器跳至旁路,由市电供应负载电力,并发出声响警告使用者。
工频机
采用工频变压器做为整流器和逆变器部件的UPS俗称工频机。
高频机
利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中笨重的工频变压器的UPS俗称高频机,高频机体积小、效率高。
蓄电池/蓄电池组
UPS所使用的蓄电池通常是密闭铅酸免维护蓄电池。这种蓄电池的物理化学特性使其在充放电过程中几乎没有水分的损失,不需补充加水,密闭结构能够任意放置,也没有腐蚀气体产生,免去维护的烦恼。标准的电池电压有2V、4V、6V、12V,UPS最常用的是12V。一只蓄电池电压不够,就用多只串联使用,形成蓄电池组。密闭铅酸免维护蓄电池的寿命与如何使用及使用环境密切相关,应注意以下几点:
(1)不能长期存放不用,这样蓄电池会失去活性,最终导致失效。
(2)蓄电池合适的环境温度是25℃左右,高于40℃寿命会缩短,低于0℃则有效容量下降。
(3)深度放电以后要及时回充,经常深度放电不利于蓄电池寿命。
(4)过放电(放电至低于蓄电池额定下限电压)对蓄电池损害很大。
(5)充电器的可靠性及适用性对蓄电池的寿命至关重要。
蓄电池管理系统
其功能主要是要保护UPS蓄电池以及延长其寿命的管理方式,达到最佳充电效果。蓄电池管理系统包含了软件和硬件,包括蓄电池特性判定、充电模式的自动选择、自动告警以及特殊蓄电池的充电等多项技术。
油机
通常指柴油或汽油发电机。
充电器
用来对蓄电池进行充电,使其充满电荷能量的一种装置。蓄电池的容量越大,所需的充电电流越大,否则需要很长的充电时间。选择合适的充电模式有利于保护蓄电池和提高充电效率。长延时UPS的充电器不能用标准的充电器替代。充电器的损坏有可能导致整组蓄电池的失效。
整流器
将AC转换为DC的电路装置。
滤波器
用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。
静态开关
由晶闸管组成的器件,用于进行切换或切换补偿,可以做到零转换。
无熔丝开关
一种电流保护装置,即当电流超过无熔丝开关的额定值时,无熔丝开关随即跳脱。避免建筑物内的线路或电子设备线路过热引起火灾。
锁相电路
锁相电路其原理为:当输入电压进入UPS后,UPS会将其输出电源的频率控制与输入电源频率一样,借此达到输入与输出频率相同且相位无时间差,但当输出频率与输入频率产生时间差的话,UPS则由蓄电池供电或是不输出电源给负载使用。
突波抑制器
将突波所产生的过高压、过电流有效地吸收,并维持正常的电压、电流供给电子设备,并降低突波所产生的危害与延长使用寿命,由于突波的产生是属于偶发现象,所以为电设备加装突波抑制器是必要的。
保险丝
一种过热熔断型的小型器件,超载或负载短路时引起电流过大会烧断保险丝,保护电子设备不受过电流的伤害,也可避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害。因此,每个保险丝上皆有额定规格,当电流超过额定规格时保险丝将会熔断。
变压器
利用电磁感应原理,由铁芯和线圈构成,可分为一次侧线圈与二次侧线圈两个部分,一次侧输入电压,二次侧就有感应电压输出,从而进行电能传递。二次侧可提供多种电压输出,有升压、降压功能,因此变压器在电路中可以满足多种不同电压的电力需求。
逆变器
是将直流电(DC)转换成交流电(AC)的变换器,UPS中的逆变器将蓄电池的能量变换成供交流负载使用的交流电。逆变器的性能各有不同,输出的交流电波形有阶梯波与正弦波两种,失真系数也因逆变器其性能各有不同。
IGBT
共有三个级,一般为G、E、C,通过G、E间加控制信号时可以改变E、C间的导通和截止。IGBT为电压型驱动器件,具备MOSFET的高速开关特性和晶体管的低导通电阻。
晶体管
共有三个脚,一般为B、E、C,B、E间施加一个较小的电流信号,可以改变流过E、C间的电流,起到电流阀门和电流放大的作用。晶体管为电流型驱动器件。
MOSFET
共有三个脚,一般为G、D、S,通过G、S间加控制信号时可以改变D、S间的导通和截止。MOSFET为电压型驱动器件。
限流
是电源供应器的一种过载保护功能。在UPS内部的充电器一般会设计此功能,以避免过大的充电电流对蓄电池造成损坏,但UPS输出本身则较少采用此功能,仅在过载发生时转旁路或关机。依限流的定义而言,其意思是当负载电流超过某一设定值时,会限制住此负载电流的大小。
频率偏移
系指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行,或由频率不稳定的电源供电所致。
稳压二极管
在反向电流足够大时,器件的反向电压稳定在标称值,正向特性与二极管相同。
压敏电阻
是电源输入端一种保护器件,可吸收输入端高压,当电器设备插错电源或是电源突波过大,都会造成它的损坏。压敏电阻的作用是保护电器内部的电子元器件。
放电管
是一种用于设备输入端的高压保护元件。若其两端的电压高过其保护规格值时,其内部会出现短路现象,并吸收掉输入的过高压。
绝缘电阻
指设备内部之间或电路与机壳间电气隔离的程度,通常以绝缘电阻表示。
限压电阻
是电源输入端的保护的装置,当电器设备插错电源或是电源突波过大,皆会造成设备损坏,而装置限压电阻的目的是保护电器内部之电子元件不受高电压的破坏。
同步转换器
是介于两个电源供应器与负载之间的一种转换器。
RS485接口
可实现多站互联和远程传送的计算机与其它设备间进行差模串行异步传输数据信号标准接口。RS485一般是两个数据线,传输距离可达1000m以上。
避雷器
用来吸收雷击波的器件,工作原理是雷击产生瞬间高电压进入电路,引起避雷器导通吸收雷击电流,将电路电压箝位在安全范围之内。可做为避雷器件的元件有多种,如压敏电阻、放电管等。雷击电压是大气与大地之间的高压放电,因此,避雷器要有良好的接地才能起作用。
空气开关
一种电流保护装置,即当电流超过空气开关规格额定值时,开关将跳脱。空气开关可避免建筑物内的线路或电子设备线路过电流引起火灾。
铁磁共振变压器
它是一种以亚铁盐(FERRITE)为主体的变压器,可结合外接电容与其产生共振,使输出电源达到稳压的效果,是早期各类UPS中所使用的一种变压器,但由于体积太大且笨重,再者其稳压精度不高,因此现已渐渐被淘汰了。
三相
标准的电力系统是三相电源,因为每一相均为正弦波且相位各差120度,而单相仅为三相中的某一相而已。
市电
亦即是通称的交流电(AC),交流电的成分包含:电压、电流、频率三种,其频率可分为50Hz与60Hz两种,常用的电压等级有380V、220V、110V。正常的交流电波形为正弦波形,但也有用阶梯波形组成类似正弦波,此种波形不适用于电机或电感性负载的设备。
市电中断
指市电持续至少两个周期到数小时的中断情况。其产生原因有:线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障。
旁路
当UPS本身故障时,由UPS内部的继电器自动切换至市电,由旁路电路持续供应电力给负载设备,使UPS不会因此造成电力中断。由此可以延长蓄电池的寿命,并确保蓄电池始终维持最佳状态。
启动(开机)
小型UPS启动一般由一个开关合上启动,中型以上UPS需要操作多个开关,这时应按规定顺序逐个合闸,有利于提高UPS可靠性。
冷启动
指在没有市电时(用蓄电池)启动UPS,某些UPS此时无法开机。
重开机
指不间断电源在市电恢复正常后重新打开。它可以通过手动的方式重新启动或是由软件预先设定,UPS发生保护后,重开机起到复位的作用。
视在功率
是电压、电流有效值的乘积,以数学式表示,视在功率=输入电压(V)×最大消耗电流(A)。
功率因数
对一台设备有输入功率因数和负载功率因数两个不同的参数,功率因数绝对值介于0与1之间,它是有功功率与视在功率之间的比值。输入功率因数越高表明UPS对电网利用效能越高,节能型UPS功率因数都在0.9以上。从输出端考虑,负载功率因数表示在不同性质载时带有功功率和无功功率负载的能力。(未完待续)
负载功率因数
该指标是指在理想正弦波电压情况下有功功率与视在功率之比。一般情况下,各厂商UPS的负载功率因数多为0.6~0.8。
功率因数校正
用来提高电子设备输入功率因数的手段,UPS装备了功率因数校正电路以后,可以大大提高其输入功率因数。
额定输出功率
按照国家标准,不论对于大型还是小型、在线还是非在线式UPS,额定输出功率都应达到额定输出容量×80%。但是大多数UPS生产厂商的企业标准所规定的负载功率因数为0.7,个别的还有0.6。
输入电压范围
这个指标表征了UPS对市电电压变化的适应能力。UPS允许市电变化的范围,范围越大说明UPS适应性越好。
输入频率范围
我国电网标准频率是50Hz,UPS允许市电频率有一定的变化范围,在这个范围内,UPS同步跟踪市电频率,超出则以本机频率输出。
稳压精度
指输出端电压的相对变化量,为百分数,越小越好。当输入电压或负载发生变化时,UPS的输出电压也会升高或降低,变化越小说明稳压精度越高。
相位差
一般电力分为单相与三相两种,而电压波形均为正弦波,由于用电设备的特性(输入端为整流滤波电路或电感性负载)使输入用电设备的电流不是含有高次谐波就是落后输入电压波形,落后的角度称为相位差。
效率
是输出功率与输入功率之比,若此数越接近1,则显示其效率越高,以在线式UPS而言,一般的效率约为70%~80%之间,即输入1000W,输出约为700~800W之间,UPS本身即消耗200~300W的功率;而后备式与在线互动式UPS,其效率约在80%~95%之间,其效率较在线式高。
有功功率
单位是W,是负载真正吸收转换的能量部分,其组成了视在功率的一部分。
有效值
或称均方根值,在交流电或正弦波中,电压的有效值为0.707峰值电压,此数据是依据正弦波电压与电流在1周期时所换算产生的能量峰值。
失真
其失真分为波形失真、电压失真、电流失真等,不论是何种失真,皆以百分比来计算,其失真的大小与谐波、电压、电流以及功率因数有关系。
谐波失真
或称谐波干扰,谐波指存在于正弦波中的奇数波(3、5、7…),其变化与频率没有任何关系,但与电压、电流的变化有绝对的关系。谐波在电子电路中是没有任何用处,其产生只造成电子设备的过温或电子零件的损坏,因此在许多UPS的输入或输出端有滤波器滤除无益的谐波干扰或其它杂讯以保护设备。
暂态
指电力瞬间消失(中断)时,电压最后的变化。有许多的电力问题皆与暂态有关,通常在暂态中有很多特别的现象,像突波、高尖波、电压暂降、电压严重下沉、干扰、或其它类型的暂态现象等。
暂态过电压
指峰值电压高达20000V,但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其可能造成的破坏类似于高压尖脉冲,只是在解决方法上会有区别。
噪声
用来描述人体对声音定量感觉的物理量,一般用dB描述,UPS的噪音一般在40~80dB。
波形失真
这个指标能够反映UPS输出波形的质量,总谐波失真越小就越接近理想正弦波。
持续低电压
指市电电压有效值低于额定值,并且持续较长时间。其产生原因包括:市电切换、起动大型电动机、线路过载。
电流峰值系数(CF)
电流峰值系数是指电流周期波形的峰值与有效值之比。由于电子设备类负载接受正弦波电压时其吸收的能量不一定按正弦规律,会产生较高的峰值电流(介于2.4~2.6倍的有效值电流),因此,UPS设计时应能提供CF值大于3的电流,以满足计算机性负载的应用。
电线噪声
指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EMI)以及其它各种高频干扰。电机的运行、继电器的动作、电机控制器的工作、广播发射、微波辐射等,都会引起线噪声干扰。
电压下陷
指市电电压有效值介于额定值的80%~85%的低压状态,并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机、大型电动机起动、或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。
电源调整
一般电源输出为固定电源,但有些电源是可由手动调整或是依照电压的比例自动调整供给负载使用,使输出电源稳定,在某些UPS中也有具备类似此调整电压功能,称为AVR(AutoVoltage Regulation)。
电源调整率
输入发生变化时输出端的稳压精度。
电源效率
即在负载大小满足额定输出功率、蓄电池满电荷的情况下,额定输出功率与输入功率之比。
电涌
又称为浪涌,指的是输出电压有效值高于额定值的110%,而且持续时间达一个或几个周期。产生电涌的主要原因是连接在电网上的大型电气设备关机时,电网因突然卸载而产生高电压。
突波
一种瞬间的高压,这种高压从数百伏特(安培)到数千伏特(安培)或更高,持续的时间从数千分之一秒到数亿分之一秒,这对电子设备来说是种极大的潜在危险,轻则造成信息流失或电子零件寿命减短,严重会造成设备的损坏或产生更严重的后果。产生突波的原因有两种:自然界产生的(如雷击);其次,电子设备瞬间加入负载。
动态电压瞬变和瞬变响应恢复时间
这两个指标反映的是UPS在负载发生变化或者供电方式发生切换时的输出电压稳压性。
高压尖脉冲
指峰值达6000V,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。
短暂的电压跌落
指短暂电压的跌落,当交流电压低于正常标准达1s时,这种情况则称之为SAG(跌落),甚至有时候负载过大或是电力尖峰时段,电力公司供电量不足等等,也会产生短暂跌落的现象。
负载调整率
负载发生变化时输出端的稳压精度。
传导干扰(EMI)
通过电源线传播的电磁干扰杂讯。
射频干扰
这是种电磁干扰,存在于通讯设备或者电脑操作设备当中,有部份干扰源是由设备的线路或无线电天线发射出来的,在某些情况下,可能因为振幅(干扰)过大,而造成无线电传输中断或是计算机操作设备故障等问题。
辐射干扰(EMR)
这是种空间电磁干扰,存在于电子设备当中,有部份干扰源是由设备的线路或无线电天线向空间辐射出来的,在某些情况下,可能因为振幅(干扰)过大,而造成无线电传输中断或是电子设备故障等问题。
突入电流
当电子设备接到电源插座的瞬间,由于设备已停机一段时间,瞬间加入电源会有电流对设备内电容器充电,因此会产生3~10微秒时间的瞬间强电流,并借由电源线将其幅射释放出来,影响其它电子设备。
开机冲击电流
整流器内部的电容器在开机瞬间会吸入很大的充电电流,阴极显示器在开机瞬间需要很大的去磁电流,变压器在开机瞬间有励磁电流等等,使得UPS在负载设备开机时必须承受巨大的冲击电流。
过热保护
UPS最容易发热的功率部件设有温度传感器件,过热时UPS关闭或转旁路。
过压保护
当输入或输出电压超过安全范围时,UPS自动进行断开输入或保护输出的动作。
过载
UPS有规定的负载能力,超过额定的负载即为过载。
过载保护
负载超载时进行的自我保护。
过载能力
即在超过额定负载的情况下UPS的正常工作能力。
备用时间
这是用户在购买UPS时主要参考的重要指标之一,即在电网中止供电的情况下UPS能够持续供电的时间。一般小型UPS最低应该达到5min的备用时间。
切换时间
对于非在线式UPS,当市电发生中断或异常时,UPS从市电供电模式切换至蓄电池供电模式所需的时间,或者当市电恢复正常,UPS从由蓄电池供电切换至市电供电时,一般要求不超过10ms。对于计算机这样的电容性开关电源设备来说,半个周期(10ms)以内的供电中断是可以容忍的,不会引起系统运行的中断。许多精密的设备或仪器对此项指标的要求较高,当然切换时间越短越好。
维持时间
以UPS而言,在UPS内部设计有专供市电断电时放电的电容,此放电时间的范围可从8~100ms之间。
瞬变恢复时间
负载突变(0~100%,100%~
0)时,输出电压恢复到规定范围内所需的时间,通常为毫秒(ms)级。
转换时间
指开始电源转换过程所需的时间,是变压器获得电源并转换成供给负载或其它负载所需电源的时间。
安时数(Ah)
反映蓄电池容量大小的指标之一,其定义是按规定的电流进行放电的时间。相同电压的蓄电池,安时数大的容量大;相同安时数的蓄电池,电压高的容量大。通常以电压和安时数共同表示蓄电池的容量,如12V/7Ah、12V/24Ah、12V/65Ah、12V/100Ah。
浮充和均充
浮充和均充都是蓄电池的充电模式。
(1)浮充工作原理:当蓄电池处于充满状态时,充电器不会停止充电,仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给蓄电池,因为一旦充电器停止充电,蓄电池会自然地释放电能,所以利用浮充的方式,平衡这种自然放电,小型UPS通常采用浮充模式。
(2)均充工作原理:以定电流和定时间的方式对蓄电池充电,充电较快。在专业维护人员对蓄电池保养时经常用的充电模式,这种模式还有利于激活蓄电池的化学特性。智能型充电器具有根据蓄电池工作状态自动转换浮充和均充的功能,可充分发挥浮充和均充各自的优势,实现快速充电和延长蓄电池寿命。
蓄电池串联/并联
多个性能容量相同的蓄电池按一定极性串行连接叠加即为串联,形成蓄电池组;多个电压相同的蓄电池或蓄电池组在其末端按同极性连接,形成并行输出即为并联。
蓄电池寿命
随着电池充放电次数的不断累积,蓄电池内部化学反应的次数就越多,蓄电池逐渐老化。另外环境的温度也会对蓄电池的寿命产生影响,温度越高,蓄电池寿命越短。一般蓄电池的寿命约在3~5年左右。
耐压
指设备不允许带电部分(如外壳、面板)与带电部分之间可承受的最高电压,高于耐压会产生击穿。绝缘和耐压对人员安全至关重要。
短路
指电路的直流正负两极或交流的火线与零、地线发生直接连接。短路会发生严重的过载,产生很大的短路电流,有可能烧毁设备,甚至引起火灾。
隔离
电网以火线、零线来传输电力,因此外在雷击或干扰会通过火线和零线伤害设备内部电子元件,所以有许多的UPS或电子设备的输出与输入端皆装有变压器,将设备与电网进行电气隔离,以解决上述问题并可降低杂讯干扰。
电气隔离
一般交流电源供应器(如UPS)接收输入电源再提供负载,若其提供给负载的火线、零线与输入端的火线、零线没有物理上实际的连接,则称此交流电源供应器可提供电气隔离。电气隔离的好处是输入端电源故障时,不会直接影响到负载端的用电设备。
接触不良
指在电气的连接部有松动、接触不好的情况,接触不良将导致电压的下降和损耗的加大。
屏蔽
利用物理原理,用于隔绝阻断电磁辐射的一种手段。
同步
UPS所产生的输出正弦波电源与输入的交流电源均为正弦波,且二者需保持频率与相位一致。此即为同步。
地线、零线和火线
大地是良好的导体,地线通过深埋的电极与大地短路连接。市电的传输是以三相的方式,并有一根中性线,三相平衡时中性线的电流为零,俗称“零线”,零线的另一个特点是与地线在系统总配电输入短接,电压差接近为零。三相电的三根相线与零线有220电压,会对人产生电击,俗称“火线”。电气线路的安装及排列顺序有严格的标准,实际中按标准正确装配地线、零线和火线对安全至关重要。
接地和接地电阻
接地是利用共地线方式将线路各种干扰导入大地,以免杂讯对设备工作的影响,同时还可以避免电子设备受到隐性伤害。地线对大地的导通性越好,接地效果就越好。对于用电设备的外壳、非导电的金属体等,为保护使用者不被电击而与大地相连接,各种电子设备都有接地线,并连接到机房或配电室的总接地线,称为地线。接地电阻反映了导通性,接地电阻越小导通性越好。
接地回路
在UPS内部,有许多的器件或信息传输线与其它使用频繁的地方都有接地线,并连结到其它接地线,称为“接地回路”。其作用是利用共地线方式将线路多余回馈电流与干扰导入接地,以免造成线路与信息的错乱。此外,接地回路更能将潜伏在系统内的干扰导入接地,降低电子设备因干扰所造成的损害。
可靠性
用来描述设备平均能正常工作的时间长短的参数,可靠性越大表示该设备的寿命越长。
故障电流
指不正常的电流流通在线路中。
阶段性负载
一种可以很快速投入或移除的负载设备。
“三遥”
遥信、遥测、遥控。指设备的远程监控。
通信协议
互联设备间在进行数据交换时所共同遵守的规则。
CSA
(Canadian StandardsOrganization)加拿大标准协会的简称,它是加拿大政府机构,其负责为电子设备安全的评鉴,其安全规章与条例则是依据美国电磁安全法规UL为标准,但若要在当地销售电子产品,必须要先取得CSA认证后才行。
EN50091
欧洲UPS安全标准,取代原有的IEC950规章,不过在这个规章中,仍延用IEC950的条款;此外,在EN50091中特别针对UPS增加了许多测试与限制,因此得到TUV、VDE等其它世界知名的安全规范组织的授权。由此可见,UPS要符合这个规章是一件极为重要的条件。
IEC
(Inernational Electromechanical Commission)国际电工协会。
IEEE
(Institute of Electrical and ElectronicEngineer)美国电机电子工程师协会的简称,由美国电子业界中专业人员制定电子产品的安全规定。
IEEE587
IEEE对于雷击测试的要求规范。
NEMA
(Nstional Electrical ManufacturersAssociation)国际电机制造商协会的缩写。该机构在美国电器设备方面最具权威,其项目包括无熔丝开关、线材和电器插座。
NEPA
(National Fire Protection Association)美国“国际消防协会”简称。
TUV
德国莱茵技术监护顾问公司的简称,总部位于德国,是专门测试电子产品安全的研究机构,TUV的测试依据是按照IEC与VDE所订的安规测试规范条例测试,因其产品必须先取得TUV的安全认证后,才能在欧洲市场上销售。
UL
(Underwriters Laboratories Inc)美国UL安全试验所的简称。
UL1778
为UL对UPS系统的测试安全规章。
UL478
为UL对计算机设备的测试安全规章,此规章是取代1992年公布的UL1950。
SNMP
简单网络管理协议的英文缩写,主要用于监控、故障查询和控制TCP/IP网络,提供用户数据编程的简单网络管理协议。■
随着人们对高品质电源需求的快速增长 , UPS已经广泛应用在各个领域中 . 但是使用者对 UPS 本身的却不胜了解 , 尤其是对于 UPS 的专有名词更是存在很多的不解和误解 .台达 UPS 作为 UPS 的专业厂商 , 在 UPS 的相关技术方面积累了丰富的经验 , 现特将此和广大的 UPS使用者共同分享。
以太网络 | 一般局域网络常使用此种标准,将计算机相连。 |
三相 | 标准的电力系统是三相电源,因为每一相均为正弦波且相位各差 120 度,而单相仅为三相中的某一相而已。 |
不断电电源系统 | UPS : (Uninterruptible Power System(or Supply) )。其功能为保护贵重的仪器设备,延长紧急安全逃生设备之电力,避免电力中断或电力不稳的现象减短设备的寿命,防止电源的突波危害与损坏设备等。 |
零线 | 在单相电源系统中,零线的功能为传导回馈的电流,与插座端与接地分配在同一个区域。 |
功率因数 | 这个数值通常介于 0 与 1 之间,而且其数值绝对不能大于 1 ,它是 W( 实功率 ) 与 VA( 虚功率 )值之间的比数,而比数的高与低,比数越高则电器本身的效能越好,反之比数越低,则表示电器本身所消耗的能源越大,也就越耗电。 |
功率因数校正 | POWER FACTOR CORRECTION 功率 因数校 正。 |
失真 | 其失真分为波形失真,电压失真、电流失真…等,不论是何种失真,皆以百分比来计算,其失真的大小与谐波、电压、电流以及功率因数有关系。( 可参考 HARMONIC 章节 ) |
市电 | 我们通称的交流电 ( AC ) ,交流电的成分包含:电压,电流,频率三种,频率可分为 50HZ ( 赫兹 ) 与 60HZ (赫兹 ) 两种,电压分布由 100V~240V 。在国内使用的是 5 0HZ/220V交流电。正常的交流电波形为正弦波形,但也有用阶梯波形组成类似正弦波,此种波形不适用于马达或电感性负载的设备。 |
共模 | 是指干扰噪声流通路径的一种方式,凡是来自电源火线 (Hot) 或零线 ( Neutral )而经由地线返回的噪声,称为共模噪声。 |
同步 | UPS 所产生的输出正弦波电源与输入的交流电源均为正弦波,且二者需保持频率与相位一致。此即为同步。 |
同步转换器 | ( SYCHRONOUS ) 是介于两个电源供应器与负载之间的一种转换器。 |
在线互动式 UPS | 在电路架构中,较为特殊的是在双向逆变器 ( Bi-Lateral Converter ) 与自动稳压调整电路 ( AVR :Auto Voltage Regulation ) ,其功能为:双向逆变器共有充电器 ( Charger ) 与变流器 ( DC/AC) 两种功能,其中之充电器类似快充器,可由原来需时 7~8 小时的充电时间缩短至 2~4小时即可将电池充至饱电,因此效率较一般充电器为高。在 AVR 部份,为一具有自动升压 ( Boost ) 与降压 ( Buck )功能变压器,当微处理器侦测到电压偏低时, AVR 则利用继电器自动切换至升压线圈,反之 AVR则利用继电器自动切换至降压线圈,由此达到较稳定的输出电压。 |
在线式不断电系统 | 即为 ON LINE UPS ,其主要电路架构有:突波吸收滤波电路,交流转换直流电路 ( AC/DC ) ,直流转换交流电路 (DC / AC ),微处理器控制电路,旁路等五种。其动作方式:在市电正常时,市电经由突波吸收滤波电路→交流转换直流电路→直流转换交流电路→并转换交流电输出供应负载,并同时对电池充电;一旦微处理器控制电路侦测到市电中断,则立即由电池放电→直流转换交流电路→并转换交流电输出供应负载使用。如果,微处理器控制电路侦测到UPS 故障,此时 UPS 会藉由继电器 (Relay) 跳至旁路 ( Bypass ),由市电供应负载电力,并发出声响告知使用者。 |
有效值 | Root-Mean-Square(RMS) : ( 或称均方根值 ) 。在交流电或正弦波中,电压的有效值为 0.707,此数据是依据正弦波电压与电流在 1 周期时所换算产生的能量。 |
串行端口 | 用于传输讯号的接头。 ( 可参考 RS-232 , Transfer(Asynchronous )) |
硅垒增二极管 | 它是以硅 ( SILICON )为主要材质所设计的二极管,硅垒增二极管与一般二极管不同的地方在于:当电压超过其所设计的额定电压时,此二极管会产生垒增效应 (Avalanche Effect ) 而导通,因此硅垒增二极管常用做稳压二极管。 |
保险丝 | 其功能为:保护电子设备不受过电流的伤害,或避免电子设备因内部故障所引起的严重伤害;因此,每个保险丝上皆有额定规格,当电流超过额定规格时,FUSE立即溶断。另外必须注意,若使用的是非原厂所规定的同规格保险丝时:一是造成保险丝常常溶断,增加不必要的困扰。二是造成机器故障,或是引起线路起火,危害自身的安全。所以使用原厂所规定的同规格保险丝,既可保护设备也可保护自己。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
相位 | 一般电力分为单相与三相两种,而电压波形均为正弦波,由于用电设备的特性 ( 输入端为整流滤波电路或电感性负载 )使得输入用电设备的电流不是含有高次谐波就是落后输入电压波形一些相位,因而造成耗电量比其所产生的能量还低而具较差的功率因数。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
突波 | 产生突波的现象有两种,一、自然界所产生的,如雷击;二、电子设备瞬间加入负载。突波一种瞬间的高压,这种高压从数百伏特 ( 安培 )到数千伏特 ( 安培 )或更高,持续的时间从数千分之一秒到数亿分之一秒,这对电子设备来说是一种极大的潜在危险,轻则造成资料流失或电子零件寿命减短,严重会造成设备的损坏或产生更严重的结果。因此,在现今有许多电子设备中都有突波抑制器( Surge Suppressor ) ,保护设备与使用者的安全。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
突波抑制器 | 其功能为,将突波所产生过高压、过电流有效的吸收,并维持正常的电压、电流供给电子设备,并降低突波所产生的危害与延长使用寿命,由于突波的产生是属于偶发现象,而且会随着电源线四处流窜,为了提防突波的危害,所以为电子设备加装突波抑制器是必须的。(PS :许多产品已设计有突波抑制电路 ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
重开机 | 它可以藉由手动的方式重新启动或是由软件预先设定更能够藉由预设的高、低电压值来达到重设 (Reset) 的目的。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
限流 | 这是电源供应器的一种过载保护功能。在 UPS 内部的充电器一般会设计此功能,以避免过大的充电电流对电池造成损坏,但 UPS输出本身则较少采用此功能,仅在过载发生时跳旁路或关机。依限流的定义而言,其意思是当负载电流超过某一设定值时,会限制住此负载电流的大小。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
限压电阻 | ( Metal Oxide Varistor )。是在电源输入端做为一保护的装置,当电器设备插错电源或是电源突波过大,皆会造成它的损坏,而装置限压电阻目的有二:一、保护电器内部之电子组件不受高电压的破坏;二、降低电器设备的维修成本。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
辐射干扰 | Radio Frequency Interface(RFI)。这是一种电磁干扰,存在于通讯设备或者计算机操作设备当中,有部份干扰源是藉由设备的线路或无线电天线发射出来,在某些情况下,可能因为振幅( 干扰 ) 过大,而造成无线电传输中断或是计算机操作设备故障等问题。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
峰值因数 | 峰值因数 (CF) ,所谓的 CF 是指周期波形的峰值与有效值之比。由于计算机性负载接受正弦波电压会产生 CF( 介于2.4-2.6 倍的电流 ) ,因此, UPS 设计时常需能提供 CF 值 3 的规格,以满足计算机性负载的应用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
差模 | Differential Mode ( 差模 ) 是指干扰噪声流通路径的一种方式。凡是来自电源火线 (Hot) 而经由零线(Neutral)返回的噪声称为差模噪声。一般噪声所经由的不是共模路径就是差模路径,因此可对不同路径的噪声进行不同的滤波器设计来滤除。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
效率 | Efficiency ,它是输出瓦特数与输入瓦特数之比,若此数越接近 1 ,则显示其效率越好,以在线式 UPS而言,一般的效率约在 70%~80% 之间,即输入 1000W ,输出约 700W~800W 之间, UPS 本身即消耗200W~300W 的功率;而离线式与在线交互式 UPS ,其效率约在 80%~95% 之间,其效率较在线式高。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
旁路 | 在 UPS 上的功能为:当 UPS 本身故障时,藉由 UPS 内部的继电器 (Relay)自动切换至市电,由旁路电路持续供应电力给负载设备,使 UPS不会因此造成电力中断。由此可知,『旁路』是一“预备万一”的备用电路。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
浮充 | 为充电器的一种充电模式。专供 UPS内之密闭式铅酸电池使用,其作用为;当电池于饱电状态时,充电器不会停止充电,仍旧会提供很小的浮充电压与电流供给电池,因为,一旦充电器停止充电,则电池会自然地释放电压与消耗电流,所以利用浮充的方式,平衡这自然放电,如此可以延长电池的寿命,并确保电池始终维持最佳状态。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
逆变器 | 称为 INVERTER 或 D/A 转换器,其功能是将直流电 ( DC ) 转换成交流电 ( AC ) 的电路,在 UPS中皆有 INVERTER ,输出的交流电波形有仿真正弦波 ( Step sine wave ) 与纯正弦波 ( Pure sinewave ) 两种。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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数字电源名词解释:DPM/DCP
DPM的定义是“利用数字信息来管理电源系统总体功能及系统内部电源的器件”。有了DPM,数字信号就可以用于与电源之间的通讯,以监控和管理加电、时序控制、负载共享和平衡、故障状态、热插拔、维护问题与其它功能。
DCP使用数字技术控制电源内部的电源开关功能。如果使用理论性最强的语言来解释,这意味着尽可能早地执行模拟-数字转换,以便电源中的全部反馈与控制功能都在数字域内进行处理。