不断电系统(UPS)又称电池备援,用于为负载提供紧急电力。当主要电源中断或电压位准下降时,它能让电脑至少多运作数分钟。
UPS 系统内含电池,可在停电时启动供电,同时提供突波损害的防护。在全球的商业与工业场域中,包括医院、小型办公室、电子销售点终端、生产设施与电信中心,当一般发电机系统失效时,UPS 系统都被广泛使用。
依 UPS 机型不同,输出波形分为正弦波与仿真正弦波。正弦波输出是品质最佳的波形, 其形状与市电的交流电源信号相同, 具有平滑且规律的振荡。UPS 系统 产生正弦波电力,以驱动敏感的电子设备。 至于仿真正弦波输出,则是利用脉波调制技术 产生阶梯状的近似正弦波, 因此能为不需要正弦波输出的设备, 提供更具成本效益的电池备援电力。
以下是三种主要的 UPS 系统架构。
1. 脱机/待机式 UPS:入门级电力防护
脱机/待机式 UPS 是最基本的 UPS 系统,也是具成本效益的选择。这种 UPS 架构是为消费性电子、POS 系统、入门级电脑、保全系统与其他基本电子设备所设计。对于 1,500 VAC 以下、所需电力容量与成本较低的设备,脱机式 UPS 是不错的选项,广泛应用于小型办公室、个人家用电脑等场合。
在此架构中,负载由输入电源直接供电,备援电力则在市电失效时才启动。电池、充电器与换流器平时关闭,但仍与市电连接,以确保电池随时处于满电状态。当市电电压中断或超出范围时,切换开关会自动将换流器输出接至关键负载。
2. 在线交互式 UPS:中阶电力防护
这种 UPS 架构最适合用于停电少见但电源波动频繁的环境,因此广泛用于消费性电子、游戏系统、个人电脑、网络设备与家庭剧院电子产品等。它同时提供电源调节与电池备援,内置自耦变压器可涵盖宽广的输入电压波动范围(包含欠压与过压),之后才切换至电池备援。此外,由于换流器始终打开并连接输出端,因此也具备滤除切换暂态的功能。
3. 在线式/双转换 UPS:最高等级的电力防护
双转换式 UPS 模块可为重载提供不中断的电力。在线式/双转换 UPS 通过整流器将输入电源滤波并转换为直流电,再由直流转为交流输出。在这种巧妙的设计下,一旦发生停电,整流器直接退出电路,由电池维持电力稳定不变。当电力恢复后,整流器重新承担大部分负载,并开始为电池充电。
由于保护重要 IT 负载并防范各种电力问题极为重要,企业多半偏好采用双转换式 UPS。这类系统还提供频率调节功能,这在备援发电机系统中是必要的,可防范发电机启动时常见的变动。在线式/双转换 UPS 的换流器始终保持打开。

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