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不间断电源 (UPS) 是外科手术室、跨国企业和任务关键型军事行动中必不可少的基础设施

2024-08-02

　　不间断电源 (UPS) 是外科手术室、跨国企业和任务关键型军事行动中必不可少的基础设施。当常规电网电源发生故障时，UPS 系统可提供实时备用电源，让用户继续工作。此外，它们还提供清洁能源，防止电子子系统受损。

　　UPS 系统有多种类型，每种类型都非常适合特定的应用和电力需求。让我们来探索一下 UPS 的工作原理以及如何保持运营。

　　UPS 系统部件和型号

　　除了电源的典型组件外，UPS 系统还包括以下部分：

　　电池： UPS 最重要的部件之一是电池，它可以内置于 UPS 中，也可以安装在外部。电池大小通常决定了 UPS 在备用模式下供电时间。

　　充电器或整流器：充电器利用直流电给蓄电池充电，并给逆变器供电。

　　逆变器：逆变器将电网输入的电力转换为干净的交流电。它可以抑制电压异常(如浪涌和电压骤降)，并保持干净稳定的交流电输出。当交流电断电时，逆变器将电池的直流电压转换为干净的交流电。这种干净耐用的电源对延长电子设备的使用寿命大有裨益。

　　静态开关：静态开关可在不中断电源的情况下将负载从逆变器和公用设施转移至电网。此可选功能旨在当 UPS 系统发生故障时将电力恢复到电网。这可确保在更换发生故障的 UPS 系统时系统不会完全瘫痪。

　　UPS 系统有落地式和机架式两种类型。机架式 UPS 适合标准 IT 机架和其他机柜，便于连接设备，为机架中的其他设备(如服务器)供电。

　　您可能在 UPS 旁边发现的另一个部件是配电单元 (PDU)。PDU可以控制和分配电力到各种设备，但 UPS 则为其供电。

　　UPS 电池由什么制成?

　　现代 UPS 系统中最常用的是锂离子和密封铅酸 (SLA) 电池。锂离子通常是更好的选择，在许多方面都优于 SLA 电池。锂离子电池是目前能量密度最高的电池之一，在需要时可以满足短时间的高功率需求。它们的内部损耗低，不会出现与某些旧电池类型相关的记忆效应。

　　锂离子电池的其他优点包括寿命更长、重量更轻、充电速度快、使用寿命非常长(通常为十年)。

　　UPS 运行模式

　　UPS 通常以以下三种模式之一工作：

　　离线或待机：当输入功率下降或超出可接受范围时(例如在断电、电压骤降或电压突波期间)，离线 UPS 将切换到电池供电。待机 UPS 系统是最基本的类型。它们有轻微的延迟，通常约为 0-10 毫秒。虽然这通常足以让入门级系统保持运行，但对于敏感或任务关键型电子设备来说太长了。这些通常适用于家用电脑，但不建议用于收银机、数据中心、手机信号塔、军事等关键系统。

　　在线或双转换：双转换 UPS 提供近乎完美的合成交流电，即使输入电源质量较低。这些系统使用整流器和逆变器的组合将输入交流电转换为直流电，然后将直流电转换为交流电。电池始终处于电路中，但一旦输入交流电断电就会切换。由于没有延迟机制，它们的传输时间为零。换句话说，负载系统始终从 UPS 获得干净的交流电，而不是直接从墙上电源获得。这些系统的成本高于离线 UPS 系统，但它们最适合数据中心、安全通信、应急管理等任务关键型系统。

　　在决定是否需要 UPS 时，请考虑以下因素：

　　设备成本和潜在停机时间

　　设备对劣质电源的敏感度

　　设备是否支持关键任务操作

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