UPS(UNINTERRUPTIBLE POWER SYSTEM)電源是不間斷電源的簡稱 ,其主要作用是通過蓄電池與主機(jī)相連的方式來為計算機(jī)或一些電子設(shè)備提供穩(wěn)定的,并且不間斷的電源供應(yīng)。主要是用來給重要的負(fù)載提供電力保護(hù),包括消除電網(wǎng)中的各種電力擾動,如停電、電壓波動、頻率波動、諧波、電壓畸變、電噪聲、尖沖等。它是國際和國內(nèi)公認(rèn)的一種保護(hù)重要負(fù)載的產(chǎn)品,有嚴(yán)格的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)。
1、UPS的分類及工作原理
UPS的工作原理是利用電池的化學(xué)能作為后備能,當(dāng)交流電出現(xiàn)故障中斷時,UPS可不間斷的為設(shè)備提供電能,一般由整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)、蓄電池等組成。
2、UPS的分類:
按工作原理分為:離線式、在線式。
按供電方式分為:單相輸入單相輸出、三相輸入單相輸出、三相輸入三相輸出。
按功率分為:10kva一下的小型機(jī)、10kva-100kva的中型機(jī)、100kva以上的大型機(jī)。
按輸出波形分為:方波、梯形波、正弦波。
3、后備式和在線式UPS工作原理
1)后備式UPS(離線式UPS)
在市電正常時由市電直接向設(shè)備供電,當(dāng)市電斷開時由蓄電池逆變供電。
其特點是:結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,有切換時間,不適用于對電源質(zhì)量要求高的設(shè)備,通常用于個人計算機(jī)。
2)在線互動式UPS
在市電正常時,由市電經(jīng)整流器供直流電給逆變器工作,由逆變器直接向設(shè)備提供交流電,同時充電器給蓄電池充電,保持蓄電池滿容量。逆變器始終處于工作狀態(tài),保證不間斷輸出,不存在切換時間。適用于對電力質(zhì)量要求高的設(shè)備。
4、其特點是:結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,輸出電壓穩(wěn)定度較差,有切換時間,且輸出波形一般為方波。所以后備式UPS不太適合用在對電源質(zhì)量要求較高的設(shè)備上,一般多用于個人計算機(jī)系統(tǒng)。
EPS (EMERGENCY POWER SUPPLY)電源是緊急電力供給電源的簡稱,通常應(yīng)用于應(yīng)急和事故照明當(dāng)中。主要是在市電停電后給負(fù)載提供一定的供電時間,因此,它從市電停電到重新有輸出是有間斷的。市電正常時是由市電給負(fù)載供電,但不對市電中存在的各種電源質(zhì)量問題進(jìn)行處理,有點像后備式的UPS電源。但這種產(chǎn)品在中國只有在消防法中各處了一個定義,沒有明確的解釋,在國際上也沒有同類的產(chǎn)品,因此也就沒有對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。
1 、EPS的分類及工作原理
EPS的工作原理類似后備式UPS,一般由充電器、逆變器、蓄電池、自動切換裝置、控制系統(tǒng)組成,特點是結(jié)構(gòu)簡單、無噪音、壽命長。適用于電感性、電容性及綜合性負(fù)載。
2、EPS的分類
按所帶負(fù)載類型可分為:
1)應(yīng)急照明型
2)應(yīng)急照明及動力混合型
3)動力性
很多人覺得EPS是從UPS的應(yīng)用發(fā)展而來,這句話并不確切。UPS電源和EPS電源并沒有什么區(qū)別,在用途上也可以時間互通,但實際上,這兩種電源是存在一定區(qū)別的。
1、設(shè)計指標(biāo)的區(qū)別
兩種設(shè)備均采用了IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)逆變技術(shù)和PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù),同時都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統(tǒng)上有很大差異:UPS是以電壓反饋的單閉環(huán)控制系統(tǒng),因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動態(tài)調(diào)整精度較好;而EPS的逆變器控制系統(tǒng)是由電壓、電流反饋組成的多閉環(huán)控制系統(tǒng),其輸出功率的過載能力、負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng),可靠性高。
2、輸出上的區(qū)別
UPS的供電對象是計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,負(fù)載性 質(zhì)差別不大,所以國標(biāo)規(guī)定UPS輸出功率因數(shù)為 0.8。而EPS主要是作為電源應(yīng)急保障,負(fù)載性質(zhì)為感性、容性及整流性負(fù)載兼而有之。有些負(fù)載是市電停電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,一般要求120%額定負(fù)載下仍能正常運(yùn)行10min以上,所以EPS需要輸出動態(tài)特性要好,抗過載能力要強(qiáng)。UPS額定容量以視在功率(kV·A)為單位,EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優(yōu)質(zhì)供電,是選擇逆變優(yōu)先;而EPS電源為保證應(yīng)急使用,是選擇市電優(yōu)先。
3、應(yīng)用范圍的不同
在我國EPS主要用于消防類負(fù)荷及一些對供電質(zhì)量要求不太高但需保證連續(xù)供電的用電設(shè)備,僅強(qiáng)調(diào)能持續(xù)供電這一功能。EPS用于消防負(fù)荷時,其產(chǎn)品技術(shù)受公安部消防認(rèn)證。UPS一般用于計算機(jī)及數(shù)字信息系統(tǒng)等場合,要求供電質(zhì)量較高的負(fù)載,主要強(qiáng)調(diào)逆變切換時間、輸出電壓、頻率穩(wěn)定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。
4、兩者功能上的區(qū)別
兩者均有市電旁路及逆變電路,但EPS僅具有持續(xù)供電功能,一般對逆變切換時間要求不高,可有多路輸出,有些EPS還配置蓄電池單體監(jiān)測功能。EPS在市電正常時由旁路供電;在市電中斷時才轉(zhuǎn)為逆變供電,電能利用率高,而UPS一般強(qiáng)調(diào)其三大功能:穩(wěn)壓穩(wěn)頻;對切換時間要求極高的不間斷供電;凈化市電。日常著重整流/逆變的雙變換電路供電,在逆變器故障或過載時才轉(zhuǎn)為旁路供電,電能利用率不高。UPS并不是僅在市電中斷時才發(fā)揮作用,當(dāng)市電出現(xiàn)電壓過低、過高,線路出現(xiàn)浪涌等異常情況, UPS能輸出高質(zhì)量電源,確保用電設(shè)備正常運(yùn)行。
UPS電源與EPS電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)
UPS電源和EPS電源的比較
小結(jié):綜上所述,在選用UPS、EPS時,需分清使用性質(zhì)、場合、用途,合理地選擇。千萬不能片面地認(rèn)為EPS比UPS好或UPS比EPS好,它們各有各的用途,各有各的設(shè)計理念。通過較長時期對直流電源設(shè)計生產(chǎn)以及UPS、 EPS的應(yīng)用、認(rèn)識和理解,結(jié)合在EPS設(shè)計、制造和應(yīng)用方面的實際經(jīng)驗,對UPS和EPS的原理、性能特點和適用領(lǐng)域進(jìn)行了粗淺的探討,希望能對大家更好地認(rèn)識和應(yīng)用UPS和EPS有所幫助。
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文章來源:解析“UPS電源與EPS電源”的工作原理及兩者之間的區(qū)別