后备式UPS电源和在线式UPS工作原理和优缺点

来源：存能电气  日期：2019-06-04 14:00  浏览量：次

　　后备式UPS电源和在线式UPS工作原理和优缺点。目前市场上的UPS不间断电源主要分为两大类：在线式UPS电源与后备式UPS电源。我们在负载小功率设备的时候，如果设备本身对电能的要求不是很高的话，一般情况下都使用后备式的UPS电源来进行负载，如果大家负载很精密或者数据很重要的设备的时候，建议购买在线式的UPS电源。

　　后备式UPS电源工作原理

　　在市电正常时，由市电通过简单稳压滤波输出供给用电设备，蓄电池处于充电状态。当停电时，逆变器工作，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出给用电设备。由于平时市电正常时，逆变器是不工作的，只有在市电停电蓄电池放电时才开始工作，所以这种UPS被称为后备式UPS。

　　后备式UPS电源主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合。后备式UPS切换时间一般小于10毫秒，因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。不过实际上切换时间很短，而一般计算机或用电设备本身的交换式电源供应器在断电时应可维持10毫秒左右，用电设备一般不会因为这个切换时间而出现问题。

　　后备式UPS电源优缺点

　　优点：体积小，效率高，价格低廉，运行费用低。由于在正常情况下逆变器处于非工作状态，电网电能直接供给负载，因此后备式UPS的电能转换效率很高。蓄电池的使用寿命一般为3~5年。

　　缺点：负载同上线供电系统没有真正隔离；较长的转换时间，缺少真正的静态开关，这意味着把负载转换到逆变器所需要的时间相对较长。虽然某些应用场合下这种转换时间是可以接受的，但这种性能是不能满足大型或复杂的敏感型负载的要求；输出电压不能调整；输出频率取决于交流输入电源的频率，也不能调整。

　　当电网供电出现故障时，由电网供电转换到逆变器供电存在一个较长的转换时间。对于那些对电能质量要求较高的设备来说，这一转换时间的长短是至关重要的。再者，由于后备式UPS电源的逆变器不是经常工作，因此不易掌握逆变器的动态状况，容易形成隐性故障。后备式UPS电源一般应用在一些非关键性的小功率设备上。

　　在线式UPS电源工作原理

　　在线式UPS电源不论是由市电还是由蓄电池供电，其输出功率总是由逆变器提供。市电中断或送电时，无任何转换时间。平时，市电经整流器变成直流，然后再由逆变器将直流转换成纯净的正弦电压供给负载。另一路，市电经整流后对蓄电池进行充电。一旦市电中断时，转为蓄电池供电，经逆变器把直流转变为正弦交流供给负载。

　　在线式UPS在市电正常时,它首先将交流电变成直流电,然后进行脉宽调制、滤波,再将直流电重新转化交流电向负载供电,一旦电力系统检测到市电中断,立即改为蓄电池逆变器对负载供电,因此,在线式UPS电源输出的是与市电电网完全隔离的纯净的正弦波电源,它能大大改善供电的品质,保护负载安全有效地工作。

　　在线式UPS电源优缺点

　　优点：由于在线式UPS无论是在市电正常时，还是在市电中断由机内蓄电池向逆变器供电期间，它对负载的供电均是由UPS的逆变器提供。电路简单，成本低。可靠性高。效率高，效率可达95%以上。过载能力强，在市电供电时，过载能力可达200%。

　　在线式UPS同后备式UPS相比，具有优良的输出电压瞬变特性。一般在l00%负载加载或100%负载减载时，它的输出电压变化范围为1%左右，这种变化的持续时间一般为1~3周波。

　　在线式UPS一般采用20kHz以上的PWM技术，其噪声较小，约为50dB。

　　大部分UPS电源都具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。

　　缺点：在市电供电时，输出电压只是幅度有改善，输入的失真、干扰等传递给了输出端。

　　动态性能不好，在输入电压或负载电流突变时，输出电压突变较大，恢复到新稳态所需时间长，稳压精度较差。

　　对电网适应范围窄，如要提高精度和适应范围，则必须增加变压器抽头数。

　　UPS有转换时间，不适合发电机组供电和市电不稳定的环境。

　　在线式UPS电源和后备式UPS的区别

　　两者主要区别在于在线式UPS电源输出都是通过逆变器的，具有隔离和整形等功能，而后备式UPS是在市电存在时直接输出，市电断电时逆变输出，输出波形一般为方波。

　　在线式UPS不同于后备式的一大优点就是供电时间长，一般为几个小时，也有十几个小时的，他主要功能是可以让停电的情况恢复的跟平常没停电一样。由于其功能的特殊，价格也有明显贵一大截。在线式UPS电源主要适用于计算机、交通、银行、证券、医疗等重要行业。

　　后备式UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主要是让您有时间备份数据，并尽快结束手头工作，其价格也较低。对不是太关键的电脑应用，比如个人家庭用户，就可配小功率的后备式UPS。

　　在线式UPS电源与后备式UPS电源相比，在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源，因为它可以实现稳压、稳频、抑制浪涌、尖峰、电噪音、补偿电压下陷和长期低压等，且在由市电供电转换到蓄电池供电时，其转换时间为零。