阳泉山特UPS电源
山特UPS电源的测试方法
测试山特UPS的主要目的是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括动态测试和稳态测试两类。
稳态测试是在空载、50％额定负载以及100％额定负载条件下，测试输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。
动态测 试一般是在负载突变(一般选择负载由0％—100％和由100％-0％)时，测试UPS输出电压波形的变化，以检验UPS的动态特性和能量反馈通路 。
工具/原料电源扰动分析仪、存储示波器、调压器、失真度测量仪、负载、万用表 步骤/方法
（一）动态测试;
突加或突减负载的测试先用“电源扰动分析仪”测量空载、稳态时的相电压与频率，然后突加负载由0％至100％或突减负载由100％至0％，若UPS输出瞬变电压在-8％-+10％之间(可依具体机型的该项指标而定)，且在20ms内恢复到稳态，则此UPS该项指标合格若UPS输出瞬变电压**出此范围时，就会产生较大的浪涌电流，无论对负载还是对UPS本身都是较为不利的，则该种UPS就不宜选用。 ;转换特性测试此项主要测试由逆变器供电转换到市电供电或由市电供电转换到逆变器供电时的转换特性。测试时需有存储示波器和能模拟市电变化的调压器。 转换试验要在100％负载下进行，特别是由市电转换到山特UPS上时，相当于UPS的逆变器突然加载，输出波形可能在1～2周期内有±10%的变化。切换时间就是负载的断电时间。此项测试是检测转换时供电有无断点，如有断点，且断点**过20ms就会造成信号丢失。在线式UPS一般不会有断点，但其波形幅值会有瞬时变化，要求在半周期内消失。另外，因为UPS在市电正常时，逆变器工作频率是跟踪市电频率的，一旦市电中断，逆变器频率完全由控制电路的本机振荡器来控制，这一突然变化是随机性的，它与市电中断前的瞬间状态和本机振荡器的状态有关，这种频率控制的瞬态变化，可能造成输出频率变化达30％，很多负载无法适应这一变化。
UPS电源使用的环境中，或多或少的都会有一些灰尘。我们平时在维护UPS电源，把重点都放在了主机以及UPS蓄电池上，对于这些小灰尘可能有时候会忽略了，其实灰尘积多了，多UPS主机的影响也很大。
在一些气候干燥的地区,由于空气中的灰尘比较多,UPS主机内的风机会将灰尘带入机内沉淀,当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱而造成主机工作失常,并且发出误报警,大量的灰尘还会造成UPS电源散热不好,导致机内温度升高，影响UPS电源的使用寿命，更严重的就是会造成UPS主机爆炸。所以关于UPS除尘，我们一定要重视起来。
一般,每四年对山特UPS设备进行一次检修,首先是更换UPS所有风扇,再根据运行情况,由专业人员带电检查直流回路纹波情况,从外表查看直流电容和交流电容有无异常,用**表测试电容容量情况,确定是否更换电容。清除方法就是，在清扫、检修完成后,开始回装插件,注意插件要插紧,二次插头要插好。检查通电后风扇和盖板是否有共振。若以上情况都正常,UPS继续手动旁通供电负载,在不带载情况下，由专业技术人员单独给UPS供电调试自动旁通、整流器和逆变器。若调试正常，UPS开始切换，由手动旁通切换到自动旁通再到逆变器供电。其次是在除尘时,检查各连接件和插件有无松动和接触不牢的情况。
除了这些除尘的小技巧，我们平时在使用UPS电源的过程，看到UPS主机上有灰尘时，也要养成一个清洁的习惯，这样灰尘才不会越积越多，长期保持清洁的山特UPS主机，才会给我们提供更好更稳定可靠的电源。
(1)高频开关电源式UPS的优点
①利用已经成熟的高频开关电源技术,可以采用价格低廉、开关速度快、损耗小、开关频率
高的低压MOSFET管作开关,把ZVS或ZCS软开关技术应用到UPS中,使UPS的开关频率可以提高到40～100kHz以上,为UPS进一步的高频化创造了条件;
②由于这种UPS可以进一步高频化,所以更有利于把UPS的市电输入功率因数提高到接近于1,可以更有利于把市电输入电流的THDi减小到1%以下,使UPS对市电电源的谐波污染减小到接近于零;
③当电脑工作时,高频开关电源式UPS的负载率大致保持在**不变,故对它的效率、市电输入功率因数和市电输入电流的THDi没有影响,这就可以使高频开关电源式UPS的工作效率保持在较高点运行;
④现代电脑本身都具有市电断电时保护电脑的数据及信息资料不丢失的功能,和不使电脑遭到破坏的保护功能,故对一般家用电脑或不重要场合应用的电脑,可以不用UPS电源供电,只有对重要场合应用的电脑,才用UPS供电。处于这种考虑,可以在电脑机盒上设置一个电池插座,把电池作为一个附件,对不需要UPS供电的用户可以不提供电池,灵活方便;
⑤高频开关电源式UPS的生产成本较低,只在高频开关电源中多一组锂电池,因此售价较低,一般小型用户或家庭都买得起。而且这种UPS的体积小,装在电脑机盒中就可以了,不必另行设置安装空间;
⑥由于采用的是容量密度大、寿命长、无污染的锂电池,故可以在任何环境条件下应用,而且
也不需要进行复杂的维护修理。
(2)高频开关电源式UPS自主分散式供电的优点
①因为电脑使用自身的**高频开关电源式UPS一对一供电,所以供电系统的效率就等于高频开关电源式UPS的效率,而高频开关电源式UPS的电能没有重复或多余的变换,故效率较高。
②系统的负载率等于高频开关电源UPS的负载率,其值接近**,故系统的负载率对系统效
率、市电输入功率因数和市电输入电流的THDi都没有影响。
③系统的可靠性等于高频开关电源式UPS的可靠性,不再受集中供电UPS的影响,故可靠性比
图4所示的集中供电方式要高,而且也不存在“零地电压”问题。
④没有了高频与工频机型UPS昂贵的投资和维护费。
⑤因为是用自身的**高频开关电源式UPS一对一的供电,故不会也不可能使电脑与不需要用UPS供电的其他用电设备混合接在UPS上供电的现象,使UPS的电能利用率为**,使用方便。
⑥不存在也不可能存在多台UPS冗余并联供电的方式,故比图4所示的集中供电方式的负载率要高。
⑦占地面积比集中供电方式小,没有铅酸蓄电池对环境的污染。
⑧每一台高频开关电源式UPS,都可以采用光能电池做为家用电脑的UPS应用。光能电池,是一种用光能自动充电的电池,它是用铝锰单晶硅为原料,利用航空技术瞬间把光能转换成电能的一种自动充电电池。只需用太阳光照射两小时或者用灯光照射三小时就可以把电池充满,不用接市电电源充电,不腐蚀、不流液,可以反复充电80次左右。利用这种电池的UPS白天可以接市电电源上机,在阳光下面边充电边上机十分节能环保。一旦市电断电,电脑仍然可以工作,达到了UPS的效果。光能电池家用电脑用UPS电源的电路,是由图8所示高频开关电源式UPS电路的基础上,把锂电池换成光能电池构成的,如图8的中部下方所示。
6 用互动式UPS来延长供电时间
对于某些企业、银行、医院、**或科研部门,为了延长UPS的供电时间,可以选用电路简单、成本低、效率高的互动式UPS,其电路如图10所示。它是由一个三相半桥式逆变器构成的、处于热备用状态的UPS。当市电正常时,逆变器工作在整流状态给蓄电池充电,UPS处于热备用状态,负载由市电电源供电。当市电中断时,逆变器工作在逆变状态,由蓄电池放电继续向负载供电,此时输入开关自动断开以防止UPS向市电反向馈电。
互动式UPS具有如下特点:
①三相半桥式逆变器接在输出端,处于热备用状态;
②输出能力强,电流峰值系数高,过载能力强;
③市电输入功率因数和输入电流的THDi取决于负载;
④UPS的效率可以高达98%;
⑤由于输入开关具有20～300ms的断开时间,所以UPS的切换时间不等于零。对于具有高频开关电源式UPS的电脑或一般电脑来说是没有影响的。例如一般现代电脑也都有大于1秒的延滞关机保护时间,300ms的切换时间不会使电脑遭到破坏;
⑥电路简单、成本低,供电可靠性高。
7 结束语
现代高频山特UPS和平衡电感式24相自耦变压器工频整流器UPS(也包括多脉波自耦变压整流和U d -PWM控制的工频整流器UPS)被认为是当代UPS的发展方向。但仔细分析可以发现,这些高频与工频机型UPS的构成本身和它们的供电方式都存在着很多缺点,如电能变换次数增加了一倍。开关损耗也成倍增加,运行中负载率低也影响输入功率因数与变换效率的提高,降低了供电的可靠性,使节能环保的优点不能充分发挥,需要**的场所与专门的维护人员,价格贵、有污染等,故不是性能较好的UPS。
山特提出的采用高频开关电源式UPS才是较好的UPS,采用高频开关电源式UPS及其自主分散式供电方式,才是今后UPS的发展方向。这种供电方式,只是把电脑中的高频开关电源进行了简单的改造:加入了一个Buck DC/DC变换器,一个锂电池组,在电脑生产厂就可以完成。由于结构简单、造价低、效率高、可靠性高、无污染、不需要**场所与**维护人员等优点,所以一般小型用户或家庭都买得起、用的起。使UPS的应用得到了较大限度的普及,也使电脑的可靠工作得到了进一步提高。可以预计UPS的这个新思路是会得到广大用户欢迎的。再过几年,一般没有特殊要求的大多数用户一定都会采用这种价格便宜、可靠性高、不需要**场地、不需要维护、效率高、无污染、使用方便、可以自主分散式供电的高频开关电源式UPS，不会再用工频或高频机型山特UPS了。
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