UPS是什么？它有哪些功能？

UPS( Uninterruptible Power System )，即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷( 事故停電 )時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。

UPS作為保護性的電源設備，它的性能參數具有重要意義，應是我們選購時的考慮重點。市電電壓輸入范圍寬，則表明對市電的利用能力強（減少電池放電）。輸出電壓、頻率范圍小，則表明對市電調整能力強，輸出穩定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩定性,而電壓穩定度則說明當UPS突然由零負載加到滿負載時，輸出電壓的穩定性。

還有UPS效率、功率因數、轉換時間等都是表征UPS性能的重要參數，決定了對負載的保護能力和對市電的利用率。性能越好，保護能力也越強，總的來說，離線式UPS對負載的保護最差，在線互動式略優之，在線式則幾乎可以解決所有的常見電力問題。當然成本也隨著性能的增強而上升。因此用戶在選購UPS時，應根據負載對電力的要求程度及負載的重要性不同,而選取不同類型的UPS。

為什么要用UPS？

有一個常見的錯誤概念，認為我們使用的市電，除了偶爾發生的斷電事故，是連續而且恒定的，其實不然。市電系統作為公共電網，上面連接了成千上萬各種各樣的負載，其中一些較大的感性、容性、開關電源等負載不僅從電網中獲得電能，還會反過來對電網本身造成影響，惡化電網或局部電網的供電品質，造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外意外的自然和人為事故，如地震、雷擊、輸變電系統斷路或短路，都會危害電力的正常供應，從而影響負載的正常工作。根據電力專家的測試，電網中經常發生并且對電腦和精密儀器產生干擾或破壞的問題主要有以下幾種：

1、電涌（power surges）：指輸出電壓有效值高于額定值110％，而且持續時間達一個或數個周期。電涌主要是由于在電網上連接的大型電氣設備關機時，電網因突然卸載而產生的高壓。

2、高壓尖脈沖（high voltage spikes）：指峰值達6000v，持續時間從萬分之一秒至二分之一周期（10ms）的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態放電或大型電氣設備的開關操作而產生。

3、暫態過電壓（switching transients）：指峰值電壓高達 20000V，但持續時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會有區別。

4、電壓下陷(power sags）：指市電電壓有效值介于額定值的80％至85％之間的低壓狀態，并且持續時間達一個到數個周期。大型設備開機，大型電動機啟動，或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。

5、電線噪聲（electrical line noise）：系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾（EFI）以及其它各種高頻干擾。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發射、微波輻射、以及電氣風暴等，都會引起線噪聲干擾。

6、頻率偏移（frequency variation）：系指市電頻率的變化超過3Hz以上。這主要由應急發電機的不穩定運行，或由頻率不穩定的電源供電所致。

7、持續低電壓（brownout）指市電電壓有效值低于額定值，并且持續較長時間。其產生原因包括：大型設備啟動和應用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載。

8、市電中斷(power fai1）：指市電中斷并且持續至少兩個周期到數小時的情況。其產生原因有：線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網故障。

對于電腦來說，顯示器及主機工作都需要正常的電力供應。尤其是內存，對電源的要求更高。它是一種依賴電能的存儲設備，需要不斷地刷新動作來保持存儲內容。一旦斷電，所保存的內容立即消失。如果非正常斷電，導致內存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設備上，就會造成信息因完全丟失或變得不完整而失去價值，從而浪費大量的工作精力、時間、甚至造成巨大的經濟損失。而UNIX這樣的操作系統，如果不正常關機，內存中的系統信息沒有回寫到硬盤上，還可能造成系統崩潰，無法再次啟動。此外，電腦中的硬盤，雖然應用的是磁存儲介質，不會因斷電而損失信息，但突然的電力故障會使正在進行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞，或者系統文件在維護文件系統時，造成文件分配表錯誤，從而造成整個硬盤的報廢。另外，現在的操作系統大都能設置虛擬內存，由于突然的斷電，使系統來不及取消虛擬內存，從而造成硬盤中的“信息碎片”，不僅浪費了硬盤存儲空間，還會導致機器運行緩慢。電腦電源是一種整流電源，過高的電壓可能會造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板，影響機器的正常工作，甚至燒毀主機線路?？傊?，電力問題是計算機工作的重大威脅。但是隨著計算機和網絡應用的日益重要和廣泛，安全可靠的電源已是網絡設計和管理人員不得不認真面對的重要問題?！靶枰巧鐣l展的第一推動力”，在這種背景下，UPS(不間斷電源）應運而生，并伴隨電力電子技術的發展，不斷推陳出新，在十數年間，不僅造就了一個嶄新的產業，而且隨著時間的推移更將有蓬勃的發展和燦爛的前景。

負載大小與UPS容量的計算

一般電器負載都會標稱其額定功率或額定電流及功率因數等參數，但由于不同類型的負載差異較大，而總功率不能夠差異較大，故總功率不能夠簡單的相加而應該求其矢量和。好在一般情況下，用戶負載大多為電腦設備，其功率因數在0.8~0.9之間，因此可以將各個負載的額定功率累加求出總功率,而個別其他類型的負載如打印機等,可以按啟動大小將其額定功率乘以一系數再計算進去。根據負載總容量的UPS，一般可以按以下公式選擇:UPS容量>= 負載容量÷0.8，即負載容量應為UPS額定容量的80%以下。選擇80%負載主要是考慮到負載啟動的沖擊電流以及用戶今后擴容的需要。