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谈在线互动式UPS

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-11-13 0:27:45 * 浏览: 4
在线互动式UPS是一种小功率高效率的不间断电源产品,它在我国上市是上世纪90年代中期,这一款原来不被人们所知晓的产品在不到5年的时间里就跃居全国销量位。其原因就在于它的电路结构——在线互动式(On Line interractive)。

一、在线互动式UPS的电路结构及其特点
  
  在线互动式UPS是一种小功率高效率的不间断电源产品,它在我国上市是上世纪90年代中期,这一款原来不被人们所知晓的产品在不到5年的时间里就跃居全国销量位。其原因就在于它的电路结构——在线互动式(On Line interractive)。
  
  一般来说,有不少用户知其然不知其所以然,即“在线互动”到底互动在什么地方?概念搞不清楚就不会真正了解它的功能。“互动”这个词是APC(现在的施耐德)在90年代引入的interractive一词,这个词有交****的意思。所谓交****在这里只能是电压的交****。当然一个电压是无法和自己交****的,必须是两个以上的电压才能交****。所以互动式UPS的含义就是通过两个原始电压的加减或交****使输出电压达到一定稳定度的电源。如图1所示。以施耐德(原APC)的SUA1000ICH-45为例,两个原始电压一个是市电电压,一个是由UPS本身产生的补偿绕组电压,一般补偿绕组电压为25V。该绕组补偿电压可以随输入市电电压的波动作正负补偿,使输出电压具有一定的稳定度。这种电路结构简单明了,功能,不失为多年来一直为用户所青睐的一款产品。正因为它的这些特点才得到很多国内制造商的纷纷仿效。


  
  

图1互动式UPS的两种电路结构
  
  二、在线互动式UPS的指标优势
  
  从图1可以看出以下几点:
  
  1.后备式的工作方式在线的效果
  
  在线互动式UPS电路在正常供电情况下是旁路工作状态,所以效率非常高,至少比一般在线式UPS高10%,对1000VA来说这10%就是100W,小小的机箱里放上100W的小电炉子,如图2(a)所示,这会使机内温度升高,使内部电路中的器件漏电流增大,耐压降低,不但影响电路的正常工作,同时也缩短了电路的服务寿命;而在线互动式UPS的内部就没有了这100W的小电炉子去烘烤电路,如图2(b)所示,当然故障率降低了,寿命延长了。所以这是一款很实在的节能而可靠性高的产品。
  
  图2 在线互动式UPS和一般工频机UPS的内部损耗比较
  
  2.任何时候都输出正弦波
  
  从图1(a)和(b)还可以看出,无论是在市电供电情况下还是在电池供电模式下,其输出电压都是正弦波,这就具有了在线式UPS的特点。所以在线互动式UPS是后备式的工作模式在线式的效果。当然有的会提出这样一个问题:在线式UPS的切换是STS,是零切换时间,而在线互动式UPS却是继电器切换,是有切换时间的,会不会影响负载的正常工作?对于这个问题IBM和HP都做过实验,实验的结果是:市电断电后机器内部电源的储能可以维持本机满负荷工作50ms以上。这个结论在国内也得到了部分证实,比如北京铁路局某研究所在他们的仪表记录中显示市电停电35ms,身旁的机器毫无反应,仍在正常工作,开始他们也感到很意外。因为他们曾听人说只要断电10ms机器就得重启。当笔者向他介绍了两个IT制造商的实验结果后,才感到欣慰,因为它们的机器就是国外这几家的产品。而现在的在线互动式UPS的切换时间都被限制在10ms之内,所以更没问题。10ms之内的切换时间在某空管局几十台小STS上的几年运行实践种也得到了充分地证明,确实没有任何问题。
  
  3.得到了国内众多UPS制造商的仿效
  
  看一个产品是否首先看它是不是被人们认可进而去仿制。原来在线互动式电路结构只有APC一家独有,而现在国内众多UPS制造商早已开始仿效。除了和上述的图1(a)和(b)输出正弦波波形一致的国内产品外(+微信关注网络世界),还有的推出了电路更加简单的像图1(c)所示的国内一些厂家的产品,虽然也有的称为“在线互动式”,但在电路结构上区别很大。尽管在市电模式下的输出电压也是正弦波,但在电池模式下的输出电压就是准方波了,这完全是后备式UPS输出波形的特征;再有就是它的补偿绕组电压也是不稳定的,因为它来自市电变压器而不是内部逆变器,如图1(c)所示,这个电压是随着市电波动而变化的,补偿效果就不如图1(a)和(b)了。至于能不能具有上述的在线式的结果还有待于证实。
  
  三、在线互动式UPS的市场前景
  
  从上面的讨论可以看出,在线互动式UPS是一款很有前途的节能产品,这也正好符合了当前节能减排的国策,再加上输入功率因数高、输入电压范围大等具有了高频机UPS的特点、电池充电速度快、失效电池更换手段简单迅速、RJ-45串口、USB、多功能通讯插槽、可复位式过载保护器、感知市电波动灵敏度可调、用户通过操控面板除了可以了解设备运行状态、进行开/关机、自检外,还可查询设备运行参数、事件堆栈,并对设备进行参数设置,等等这些特点给用户带来了极大的方便,这些也正是用户所喜闻乐见的。
  
  像SUA1000ICH-45这类在线互动式UPS技术和产品以前是一枝独秀,而现在已扩展到百花齐放,这已充分显示了它的市场生命力和前景是无容置疑的。