UPS電源系統(tǒng)由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進(jìn)行AC/DC變換的整流器(REC),進(jìn)行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開(kāi)關(guān)整流器,本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來(lái)完成,由于整流器對(duì)瞬時(shí)脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外,對(duì)整流器來(lái)說(shuō)就像接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對(duì)干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來(lái)完成,頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開(kāi)關(guān),主機(jī)自檢故障后的自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān),檢修旁路開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)控制。
不間斷電源的主要優(yōu)點(diǎn),在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時(shí),UPS把交流電整流成直流電,然后再把直流電逆變成穩(wěn)定無(wú)雜質(zhì)的交流電,給后級(jí)負(fù)載使用。一旦市電交流輸入異常,比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了,那么UPS會(huì)啟用備用能源-蓄電池,UPS的整流電路會(huì)關(guān)斷,相應(yīng)的,會(huì)把蓄電池的直流電逆變成穩(wěn)定無(wú)雜質(zhì)的交流電,繼續(xù)給后級(jí)負(fù)載使用。這就是UPS不間斷供電能力的由來(lái)。
大功率化、模塊化
由于IT 行業(yè)迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量也在以爆炸式的速度持續(xù)增長(zhǎng),隨之而來(lái)功率消耗增大。UPS 一方面朝著更大功率的方向發(fā)展,另一方面為應(yīng)對(duì)不間斷電源容量分期擴(kuò)充的需求,產(chǎn)品模塊化已是不可阻擋的趨勢(shì)。更個(gè)性化的用戶需求、更龐大的數(shù)據(jù)中心規(guī)模及更高的維護(hù)成本使得UPS 已不再是單純的不間斷供電設(shè)備,針對(duì)不同行業(yè)領(lǐng)域的全套電源供應(yīng)與管理解決方案才將倍受市場(chǎng)青睞。
行業(yè)內(nèi)針對(duì)模塊化UPS 解決方案基本形成了兩個(gè)方向:一是單機(jī)冗余化,即通過(guò)多模塊冗余并聯(lián)構(gòu)成大功率單相或者三相UPS,其可用性指標(biāo)得到了質(zhì)的飛躍;二是全模塊化結(jié)構(gòu),即一個(gè)模塊是一臺(tái)完整的UPS,通過(guò)冗余并聯(lián)直接構(gòu)成中等功率UPS,在兼顧可用性指標(biāo)的同時(shí)還具有良好的性價(jià)比。
UPS的中文意思為“不間斷電源”,是英語(yǔ)“Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply”的縮寫(xiě),它可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)間以使用戶能夠緊急存盤(pán),使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。