什么是UPS?不间断电源的工作原理

作者:十万个为什么.com 撰稿人  | 
不间断电源是你在真正需要它之前可能不会想起的东西。MF3d / Getty Images

它是设备完整性的基础要素,但你不是第一个会提出疑问的人,即“什么是UPS?”

简而言之,UPS 可保护电子设备免受电源干扰和不稳定的影响。当然,它远不止于此。

广告

什么是UPS?

UPS,即不间断电源系统,是一种电气设备,旨在输入电源故障时向负载提供应急电力。

与辅助或应急电源系统不同,UPS 通过电池供电提供近乎即时的输入电源中断保护[来源:USAID]。

广告

UPS 的主要作用是弥补电力中断与启动发电机等长期备用电源系统之间的空白。

UPS技术背后的机制

计算机期望从电网获得(在美国)120伏、60赫兹的交流电(有关更多信息,请参阅电力分配网格的工作原理)。计算机可以容忍与此规格的微小差异,但显著偏差可能导致计算机电源故障。

这就是不间断电源系统发挥作用的地方。

广告

UPS 的功能不仅限于电源调节和备份,还包括以下关键功能:

  • 电压浪涌和尖峰保护:当线路电压超过应有值时,UPS 可保护电子设备。
  • 电压骤降:一些 UPS 设备可以使欠压和过压正常化,这确保了最佳运行,并为更严重的电源故障保留了电池寿命。
  • 完全断电:如果电网或建筑物内某处线路中断或保险丝熔断,UPS 可以无缝切换到备用电池,以确保所有设备保持运行。
  • 智能通信:高级 UPS 系统可以与任意数量的连接设备通信,从而实现自动化关机程序,旨在在电池完全耗尽之前保护数据完整性。

广告

UPS系统类型

在选购 UPS 系统时,确实有很多选择。有备用式UPS、在线互动式UPS、双转换式UPS以及各种专业变体。选择合适的 UPS 需要全面了解您的具体需求,并具备适量的 UPS 系统知识。

考虑到这一点,让我们仔细看看不间断电源的现状[来源:Science Direct]。

广告

备用式UPS

备用式UPS 在检测到问题之前,会使用正常市电为计算机供电。此时,它会非常迅速地(在5毫秒或更短时间内)开启电源逆变器,并由 UPS 的电池为计算机供电(有关更多信息,请参阅电池工作原理)。

这种类型具有基本的电涌保护和电池备用功能。备用式 UPS 系统在家庭或小型企业中更为常见,因为它们的成本通常是工业替代品的一半左右。

在线互动式UPS

在线互动式 UPS 系统更为精密,通常专为中小型企业保留。这些基本设备旨在处理更广泛的电源问题,包括电压骤降和浪涌,而无需切换到电池供电。

在线互动式 UPS 的主要特点是它能够通过多抽头可变电压自耦变压器来纠正微小的电源波动。对许多人来说,它们在成本和性能之间取得了完美的平衡,并且在电源波动频繁的环境中往往更有效率。

双转换式UPS

双转换式 UPS 提供最高级别的电源保护。它通过将连接的设备与原始电源完全隔离来实现这一点。

双转换式 UPS 系统通常被称为连续式 UPS,它实时连续转换输入电源,无论波动和故障如何,都能确保一致、不间断的电源供应。

结果是一个完全与电源异常隔离的环境,这对于管理高度敏感数据和关键设备的环境来说是理想的选择。

常见用途包括数据中心、医疗设施和电信基础设施,尽管它们通常推荐用于所有敏感设备的运行,例如工业环境中的设备[来源:Rigby]。

广告

消除中断

不间断电源系统是不可或缺的工具,它提供了无与伦比的可靠性,并保护了重要电气设备的完整性。无论是家用、办公还是大型数据中心,UPS 系统都为敏感电子设备提供了关键的保护层,以抵御不可预测的电源异常。

了解不同类型的 UPS 系统及其功能有助于个人和企业对其电源保护策略做出明智的决定。随着技术的进步,UPS 系统不断发展,提供更高效、更可靠的解决方案,以满足现代电子设备不断变化的需求。

广告

常见问题

在线式UPS是如何工作的?
在线式UPS 是一种不间断电源,当输入电源中断时,它通过电池或飞轮供电,为计算机或电子设备提供备用电源。
UPS 在断电后能持续多久?
通常情况下,UPS 在断电后可持续约15分钟。

广告

正在加载...