親愛的讀者朋友們,大家好!以下內容來自我們的公眾號!今天讓我們一起探索數(shù)據(jù)中心中UPS電源的基礎知識,深入了解它在保護電子設備、應對突發(fā)停電方面的重要作用!
UPS的定義
UPS,全稱為不間斷電源(Uninterruptible Power Supply),是一種電力保護設備,用于提供在電力中斷或電壓異常的情況下,為關鍵設備提供可靠、穩(wěn)定的電源供應。
UPS較之柴油發(fā)電機組,具有體積小、效率高、無噪聲振動、維護費用低、可靠性高等優(yōu)點,但容量相對較小,主要用于數(shù)據(jù)中心、工業(yè)自動化控制中心等重要場所。
UPS的組成
UPS目前分為在線式和后備式等,UPS電源的組成從基本的應用原理上講,UPS是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要元件,穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護設備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關等幾部分組成。
1、整流器
整流器是一個整流裝置,簡單的說就是將交流(AC)轉化為直流(DC)的裝置。它有兩個主要功能:第一,將交流電(AC)變成直流電(DC),經(jīng)濾波后供給負載,或者供給逆變器;第二,給蓄電池提供充電電壓。因此,它同時又起到一個充電器的作用;
2、蓄電池
蓄電池是UPS用來作為儲存電能的裝置,它由若干個電池串聯(lián)而成,其容量大小決定了其維持放電(供電)的時間。其主要功能是:
1.當市電正常時,將電能轉換成化學能儲存在電池內部。
2.當市電故障時,將化學能轉換成電能提供給逆變器或負載;
3、逆變器
通俗的講,逆變器是一種將直流電(DC)轉化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成;
4、靜態(tài)開關
靜態(tài)開關又稱靜止開關,它是一種無觸點開關,是用兩個可控硅(SCR)反向并聯(lián)組成的一種交流開關,其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉換型和并機型兩種。轉換型開關主要用于兩路電源供電的系統(tǒng),其作用是實現(xiàn)從一路到另一路的自動切換;并機型開關主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺逆變器。
UPS分哪些種類?
UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類:
后備式UPS是我們最常用的,它具備了自動穩(wěn)壓、斷電保護等UPS最基礎也最重要的功能,雖然一般有10ms左右的轉換時間,逆變輸出的交流電是方波而非正弦波,但由于結構簡單而具有價格便宜,可靠性高等優(yōu)點,因此廣泛應用于微機、外設、POS機等領域;在線式UPS結構較復雜,但性能完善,能解決所有電源問題,其顯著特點是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資,通常應用在關鍵設備與網(wǎng)絡中心等對電力要求苛刻的環(huán)境中;
模塊化UPS與傳統(tǒng)UPS相比有諸多優(yōu)點,代表UPS的發(fā)展方向之一,安全系數(shù)已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)UPS;模塊化UPS每個模塊就是一臺獨立工作的UPS,功率段齊全,高效率低干擾,環(huán)保節(jié)能,安全系數(shù)高。
為什么要配備UPS?
據(jù)IDC統(tǒng)計,數(shù)據(jù)中心硬件設備故障的45%是由電源問題引起的;在中國,大城市停電的次數(shù)平均為0.5次/月,中等城市為2次/月,小城市或村鎮(zhèn)為4次/月,電網(wǎng)存在至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾;因此從改善電源質量的角度來說數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)機房配備UPS是十分必要的。
UPS配備的選擇
1、我應該配備什么樣的UPS?
根據(jù)設備的情況、用電環(huán)境以及想達到的電源保護目的,可以選擇適合的UPS;例如對內置開關電源的小功率設備一般可選用后備式UPS,在用電環(huán)境較惡劣的地方應選用在線互動式或在線式UPS,而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設備,就只能選用在線式UPS。
2、我應該配備多大功率的UPS?
首先要確定您的設備是多大功率的,一般來講普通PC機或工控機的功率在200W左右,服務器在300W與600W之間,其他設備的功率數(shù)值可以參考該設備的說明書。
其次應了解UPS的額定功率有兩種表示方法:視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W),由于無功功率的存在所以造成了這種差別,兩者的換算關系為:視在功率*功率因數(shù)=實際輸出功率后備式、在線互動式的功率因數(shù)在0.5與0.7之間,在線式的功率因數(shù)一般是0.8。給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據(jù),有些經(jīng)銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區(qū)別,這點要提請用戶注意。
3、UPS備用時間的長短是由什么決定的?
是由UPS的儲能裝置決定的,現(xiàn)在的UPS可選用鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳鎘電池、鐵鋰電池作為儲能裝置,電池容量的大小由“安時數(shù)(AH)”這個指標反映,其含義是按規(guī)定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池,安時數(shù)大的容量大;相同安時數(shù)的電池,電壓高的容量大,通常以電壓和安時數(shù)共同表示電池的容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。后備式UPS一般內置4AH或7AH的電池,其備用時間是固定的;在線式與在線互動式UPS有內置7AH電池的標準機型,也有外配大容量電池的長效機型,用戶可以根據(jù)需要實現(xiàn)的備用時間而確定配備多大容量的電池。
蓄電池是UPS的重要組成部分,占有很大的價值比重,并且其質量的好壞直接關系到UPS的正常使用,所以應慎重選擇有質量保證的正牌蓄電池。