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不间断电源应用

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离线/待机

离线/备用UPS(SPS)仅提供最基本的功能,提供电涌保护和备用电池。 受保护的设备通常直接连接到输入的公用电源。 当输入电压低于或高于预定水平时,SPS打开其内部DC-AC逆变器电路,该电路由内部蓄电池供电。 然后,UPS将连接的设备机械地切换到其DC-AC逆变器输出。 切换时间可以长达25毫秒,具体取决于备用UPS检测丢失的公用电压所需的时间。 UPS将被设计为为某些设备(例如个人计算机)供电,而不会对该设备产生任何令人反感的倾斜或掉电 。


线交互

线路交互式UPS在操作上与备用UPS类似,但增加了多抽头可变电压自耦变压器 。 这是一种特殊类型的变压器 ,可以增加或减少有线线圈,从而增加或减少变压器的磁场和输出电压。 这也可以通过与自耦变压器不同的降压 - 升压变压器来执行,因为前者可以被布线以提供电流隔离 。

这种类型的UPS能够承受持续的欠压欠压和过压浪涌,而不会消耗有限的备用电池电量。 它通过自动选择自耦变压器上的不同功率抽头进行补偿。 根据设计的不同,更换自耦变压器可能会导致非常短暂的输出功率中断, [6]这可能会导致配备断电警报的UPS暂时“唧唧”一声。

即使在最便宜的UPS中,这也很受欢迎,因为它利用了已经包含的组件。 用于在线电压和电池电压之间进行转换的主要50/60 Hz变压器需要提供两种略微不同的匝数比:一种用于将电池输出电压(通常为12 V的倍数)转换为线电压,另一种用于转换线电压稍高的电池充电电压(例如14 V的倍数)。 两个电压之间的差异是因为为电池充电需要增量电压(对于12 V电池充电,最高可达13-14 V)。 此外,由于该侧的电流较低,因此更容易在变压器的线电压侧进行切换。

要获得降压/升压功能,只需要两个独立的开关,以便AC输入可以连接到两个主抽头中的一个,而负载连接到另一个,因此使用主变压器的初级绕组作为自耦变压器。 电池仍能在“过压”过电压时充电,但在“升压”欠压时,变压器输出太低而无法给电池充电。

自耦变压器可以设计为覆盖各种不同的输入电压,但这需要更多的抽头,增加了复杂性和UPS的费用。 对于120 V电源,自耦变压器通常仅覆盖大约90 V至140 V的范围,如果电压远高于或低于该范围,则切换到电池。

在低压条件下,UPS将使用比正常情况更多的电流,因此可能需要比正常设备更高的电流电路。 例如,要为120 W的1000 W设备供电,UPS将吸收8。33 A。如果发生掉电并且电压降至100 V,UPS将消耗10 A进行补偿。 这也是相反的,因此在过压情况下,UPS将需要更少的电流。

在线/双转换500px-Line-Interactive_UPS_Diagram_SVG.svg.png

在线UPS中,电池始终连接到逆变器,因此不需要电源转换开关。 当发生断电时,整流器只是从电路中掉出来,电池保持稳定且不变。 当电源恢复时,整流器恢复承载大部分负载并开始给电池充电,但充电电流可能受到限制,以防止大功率整流器使电池过热并使电解液沸腾。 在线UPS的主要优点是能够在输入公用电源和敏感电子设备之间提供“电气防火墙”。

在线UPS非常适用于需要电气隔离的环境或对电源波动非常敏感的设备。 虽然它曾被用于10千瓦或更高功率的大型安装,但现在技术的进步使它可以作为普通的消费设备使用,提供500瓦或更低的功率。 当电力环境“嘈杂”,当市电电力下降,停电和其他异常频繁,需要保护敏感的IT设备负载,或者需要从扩展运行的备用发电机进行操作时,可能需要在线UPS。

在线UPS的基本技术与待机或线路交互式UPS相同。 然而,由于它具有更大的电流AC-DC电池充电器/整流器,并且整流器和逆变器设计为使用改进的冷却系统连续运行,因此它通常成本更高。 由于整流器直接驱动逆变器,即使在正常交流电流下供电,也称为双转换 UPS。

在线UPS通常具有静态转换开关(STS)以提高可靠性。


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