科华ups不间断电源YTR1103L-J规格

科华ups不间断电源YTR1103L-J规格

科华UPS电源新思路与高频开关电源式UPS (上)！

     电脑选用UPS的原因是市电不是安稳的,它存在着许多电能质量问题,例如电压浪涌、高压尖脉冲、暂态过电压、电压下陷、线路噪声、频率偏移、继续低电压、供电中止等。市电的这些质量问题既或许引起电脑的键盘锁定、硬件老化等相对较轻的不良影响,也或许导致数据*丢失或主板烧毁等较大的事故。而UPS能够提高市电质量,使电脑与市电电源阻隔,以消除搅扰和市电中高压尖脉冲与暂态过电压的影响,当市电停电时利用蓄电池能够向电脑供给一段时间的电能,保护电脑安稳可靠地运转。因此电脑离不开UPS,UPS也离不开电脑。前期是电脑的使用促进了UPS的诞生,后期是UPS的使用又促进了电脑的遍及与开展。

UPS有沟通UPS和直流UPS两种。从供电可靠性、安全性和运转功率来说,直流UPS比沟通UPS具有更多的优点,比如电路简略、所用器材少、本钱低价、功耗小、体积分量小、可靠性高、制作容易、保护便利等。但直流UPS也有一些缺陷,例如不能通过输入变压器向负载供电,不能供给沟通电能,稳压和变压困难,负载不能与市电阻隔等。一起又因为前史原因和传统观念的影响,当时使用较多的仍然是沟通UPS。

1 当时沟通UPS的种类与典型电路框图

2009年,在《UPS使用》的组织发动下,进行了一场工频与高频UPS的大辩论,结果是高频UPS获胜。工频UPS失败的原因是:SCR多相相控整流是一个时滞环节,无法完成输出电压的快速调节,并会导致市电电网电压畸变,对市电搅扰大,输入功率因数低、功率低、体积分量大,直流电压调节为非线性,对市电电压动摇习惯能力差,不能数控等而被淘汰。此后,因为选用平衡电感24相自耦变压工频整流器和选用自耦变压器的多相工频整流与 U d -PWM操控的研制成功,使工频UPS的功用*赶上了高频UPS,可是高频UPS的开关损耗要大8～33倍[视高频UPS的开关频率(10～20)kHz,与工频UPS整流器的相数(12～24相)而定],这又促进高频UPS开关研制出了SPWM节能操控与软开关技术的使用,而SPWM节能操控又促进高频UPS的输出逆变器选用了中性点构成变压器NFT的使用,把高频UPS的开关损耗减小了50%以上。至此工频与高频UPS的功用已经基本相同,并达到了相当高的水平(市电输入功率因数PF都达到了0.999,对市电电压动摇的习惯能力都达到了±30%,整机功率都达到了94%,体积分量两者基本相同)。工频与高频UPS的典型电路框图如图1所示,其间图(a)为高频UPS的典型电路框图，图(b)为工频UPS的典型电路框图，图(c)为高频或工频UPS选用节能操控时逆变器选用中性点构成变压器NFT输出的电路框图。

跟着电脑使用范畴的增多,各个范畴又都各有自己的特色,因此对沟通UPS的要求也各不相同,而作为公共设备的沟通UPS则有必要具备所有这些功用。一起,即使对同一个范畴,因为不断开展的需要,对UPS的要求也越来越多,这就使沟通UPS的电路越来越复杂,所用器材越来越多、本钱越来越高、维修保养越来越复杂、可靠性越来越差。

为了提高UPS的可靠性,又需要增多各种保护电路,或采用冗余并联工作方式。这种滚雪球式的发展方式导致交流UPS的生产维护技术的难度和销售价格指数增加,使一般中小型用户难以承受,严重影响了交流UPS的进一步推广应用。当这种矛盾发展到一定程度时,必然会引发一场UPS的技术改革。

前面已经说过,由于当前交流UPS的性能指标已经达到了相当高的水平,同时电路的复杂程度,也已经达到了极限,所以再想用UPS本身的技术提高其性能,例如减小损耗提高效率,已经没有多少空间了,必须另想出路,这个出路就是利用负载侧电脑自身的高频开关电源成UPS。

2 当前电脑的性能与开关电源的典型电路框图

当前的电脑性能比20年前又有了显著的提高,当市电突然断电时可以延缓关机,使机内的数据和信息不再丢失,即使不用UPS,也不会使电脑遭到破坏。电脑的用电量也大大减少。箱式分体电脑的耗电量已经降到了250～300W,笔记本式电脑与由笔记本演化出来的一体式电脑的耗电量只有120W。电脑中的直流电源已经全部采用了高频开关电源。高频开关电源出现于20世纪50年代,到70年代开始20kHz革命,90年代革命成功,这是直流稳压电源发展*的一个巨大的飞跃,到20世纪末开关电源技术已经成熟,并在电脑电源上得到了普遍应用。电脑的供电型式也得到了进步,例如笔记本电脑,采用了内部锂电池与外部适配器联合供电方式,形成了一个简单有效的单体机UPS供电方式。这就为本文前面提出的利用电脑自身的高频开关电源制成UPS创造了条件。

为了减小低压大电流时线路压降、减小电源故障的影响范围,提高供电的可靠性,一般在小型电脑中都采用了高频开关电源,具体电路可能不*相同,但其基本结构与组成是大致一样的,其典型电路框图如图2所示。它主要由抗干扰滤波器、高频整流器(PFC)和电容平滑滤波器三种电路组成的市电侧整流滤波器,以及由PWM高频逆变器、高频稳压隔离变压器、高频整流器、高频滤波及控制电路组成的高频DC/DC变换器两大部分组成的,输出低压直流电压为± U 01 =±12V;± U 02 =±5V;± U 03 =±3V,供电脑内部电路使用。允许输入市电电压的变化范围为165～270V,输出电压的稳定度为0.6%～1%。同时由图2也可以看出,高频开关电源的电能变换程式与图1所示的工频与高频交流UPS是基本相同的,这也为用高频开关电源制成UPS的新思路打下了基础。

3 交流UPS的供电方式及存在的缺点

交流UPS包括工频UPS与高频UPS两种机型,用市电对电脑供电的典型方式多采用集中供电方式。以图3所示的高频UPS为例,用图1及图2可以画出它的集中供电方式如图4所示。仔细地对这种集中供电方式进行分析可以发现,它存在有很多的缺点:

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①前面已经说过,高频开关电源对电能的变换方式与高频UPS对电能的变换方式是相同的,因此这种UPS集中供电方式使电能的变换次数增多了一倍,所以满载开关损耗也增加了一倍,使整个供电系统的效率下降。同时还需要的场地与专人进行维护。假定高频UPS的效率为 η UPS ，高频开关电源的效率为 η S ，则整个供电系统的效率为η ,则

η = η UPS · η S

②增大了对市电电源的污染和干扰,假定高频UPS的污染和干扰为d UPS ,开关电源的污染和干扰为d S ,则整个系统的污染和干扰为d,则

d=d UPS ·d S

③可以使系统的负载减小,假定高频UPS的负载率为a UPS ,高频开关电源的负载率为a S ,则整个供电系统的负载率为a,则

a=a UPS ·a S

系统负载率的减小可以使供电系统的效率下降,如图5所示,也可以是市电输入电流的THDi增大,如图6所示,因此对市电的污染程度也增大了。

④使供电系统的可靠性下降,假定高频UPS的可靠性为b UPS ,高频开关电源的可靠性为b S ,则整个供电系统的可靠性为b,则

b=b UPS ·b S

⑤使供电系统的投资费和维修费增大,假定高频UPS的投资费和维修费为c UPS ,高频开关电源的投资费和维修费为c S ,则整个供电系统的投资费和维修费为c,则

c=c UPS ·c S

⑥使用不方便,不利于供电系统的配电安装。

因为真正需要用UPS供电的电气设备如电脑等,所占的比例不太多,而不需要UPS供电的电气设备所占的比例却很多。如果把这些设备混合用UPS集中供电,将会造成投资浪费,如果把两者分开,分别用UPS与市电供电,将会使配电安装困难,使用也很不方便。

⑦一旦高频UPS出问题或进行维修,所有电气设备就得不到UPS供电,同时集中供电还存在“零地电压”问题。

⑧为了增大供电系统的可靠性,又要采用多台UPS冗余并联供电,这样虽然增加了可靠性,但也增加了投资,降低了负载率,增加了运行损耗,降低了效率,很不经济。

⑨占地面积大,铅酸蓄电池也对环境有污染。

⑩高频UPS的开关频率目前只能达到20kHz,进一步高频化甚为困难。

当前大功率高频UPS尚不便采用容量密度高、单位体积电压高、不含镉、铅、汞,没有污染的锂电池。

前面已经说过,当前大功率交流UPS随着应用领域的增多,使用性能的扩展和*功能的增多,使电路越来越复杂,售价越来越高,同时它的这种集中供电方式又存在着较多的缺点,因此必然会引起一场希望改变这种现状的UPS改革,并找出一种经济实惠、使用灵活方便的UPS供电方式。

4 UPS的改革与自主分散供电方式

UPS改革的目的有两个:一是把UPS的功能从交流UPS移到电脑的高频开关电源上;二是将传统的UPS集中供电方式改变成自主分散供电方式。

当前实现这两个改革目标的依据,是基于以下三项技术成就:

①当前电脑用的高频开关电源电路,已经具备了除不能实现当市电中断时可以独立地继续向电脑进行直流供电的功能之外(因为在高频开关电源中,没有接入储能蓄电池组),已具备了UPS的所有功能。例如用图2所示的由抗干扰滤波器、高频整流器(PFC)、PWM高频逆变器、高频变压器和高频整流器组成的高频开关电源的电路框图,与图3所示的高频UPS电路进行比较可以发现,它们的电路组成、电能变换流程和变换方式是*相同的,因此它们所具有的相应功能也是相同的。即电脑中的高频开关电源也具备了UPS的功能。只要在高频整流器(PFC)与PWM高频逆变器之间接入一组储能蓄电池,就可以构成一个性能优良的高频UPS。

②由于当前电脑性能的提高和技术的进步,用电量大大降低,例如一体式电脑的耗电量已经降到120W,因此电脑的高频开关电源式UPS,可以采用容量密度高、单位体积电压高、不含镉、铅、汞,污染小、寿命长、不需要维护的锂离子电池。

 科华UPS不间断电源保养常识！

即使UPS没有和市电连接，它的电源输出插座仍有220V电压。
　　
　　为了降低负载设备接地不良而引起的电击危险，在安装计算机接口信号线时，应将交流输入电源断开，只有在连接了全部信号接头后才能接上电源。
　　
　　将UPS接到带地线的交流输入电源上必须带有适当的支路保护器（断路器），接到任何其它型号插座上都可能导致电击伤害。
　　
　　充电线或电源线若需要换，请向本公司服务站或经销商购买原材料，以避免因容量不足而造成发热或打火，引起火灾。
　　
　　不能用火对电池或电池组进行处理，否则会爆炸伤人。
　　
　　勿将电池打开或损坏，溢出的电解液具有很强的毒性，对人体有害。
　　
　　请避免电池正负极短路，否则会导致电击或着火。
　　
　　请勿自行打开科华UPS机壳，有触电危险。
　　
　　不要触摸电池连接端子。电池回路与输入电压回路不隔离，在电池端子与地间会有高压危险。
　　
　　不宜接吹风机，电热器之类的电器设备，以确保机器的安全。
　　
　　【注意】
　　
　　UPS内有高压，为避免伤及人身安全，如有任何问题请咨询经销商专业人员。
　　
　　勿尝试维修科华UPS电源，UPS不含有任何用户可能维护的部件且这台UPS包含有潜在的危险电压，维修只能由经过工厂培训的合格维修人员进行，用户维修或自行改装，则将被取消保修资格。
　　
　　安装注意事项
　　
　　放置UPS的区域必须有良好通风，远离水，可燃气体和腐蚀剂。
　　
　　不宜测放，应保持前面板下面端进风孔﹨后盖板风扇出风孔和箱体侧面进风风孔通畅。
　　
　　UPS周围环境温度应保持在0℃—40℃之间。
　　
　　机器若是在低温下拆装使用，可能会有水滴凝结现象，一定要等待机器内外*干燥后才可安装使用，否则有电击危险。
　　
　　请将UPS在市电输入插座附近，以便紧急情况时拔掉市电输入插头，切断电源。
　　
　　【注意】
　　
　　负载与UPS连接时，须先关闭负载，再接线，然后再逐个打开负载。
　　
　　将UPS接到的带有过电流保护装置的插座上。
　　
　　所用电源插座应连接保护地端。
　　
　　无论输入电源线是否插入市电插座，UPS输出都可能带电，关闭UPS并不能保证机内部件不带电。如果要使UPS无输出，须先关掉开关，再取消市电供应。
　　
　　需接电动机、显示器、激光打印机等电感性负载时，因其运行启动功率过大，选择UPS时，容量要以启动功率来计算。启动功率一般取额定功率的两倍。
　　
　　若接发电机，需按以下步骤进行：
　　
　　启动发电机，待其运行稳定后将发电机的确输出电源接到UPS，输入端（此时要确定UPS为空载），然后按开机程序启动UPS，UPS启动后，再逐个连入负载（建议以UPS两倍容量来选择发电机容量）。
　　
　　维护与保养
　　
　　标准机型的电池为阀式调节、低维护型、只需经常保持充电以获得期望寿命。UPS在同市电连接时，不管开机与否，始终向电池充电，并且提供过充、过放电保护功能
　　
　　如果长期不使用UPS，建议每隔四到六个月充电一次。
　　
　　正常情况下，电池使用寿命为三到五年，如果发现状况不佳，则必须提早更换。更换电池时，必须由专业人员执行。
　　
　　电池不宜个别更换，整体更换时应遵守电池供应商的指示。
　　
　　正常时，电池每四到六个月充、放电一次，放电至关机后充电，且标准机充电时间不得少于12小时。
　　
　　在高温地区，电池每隔两个月充、放电一次，标准机充电每次不得少于12小时。
　　
　　【注意】
　　
　　更换电池以前须关闭UPS并脱离市电。
　　
　　脱下如戒指、手表之类的金属物品。
　　
　　使用带绝缘手柄的螺丝刀，不要将工具或其它金属物放在电池上。
　　
　　连接电池线时，在接头处出现细小火花属正常现象，不会对人身安全及UPS造成危害。
　　
　　千万不可将电池正负极短接或反接。