什么是UPS?
简而言之,伊顿UPS电源是这样一种设备:
1. 在公用电力因故障停止供电时提供备用电源,持续时间长短不一,既可保证关键设备平稳停机,以防止数据丢失,也
可使必要负载持续运行,直到发电机启动并开始发电。
2. 调节输入的电力,防止普通的电压骤降和浪涌问题损坏敏感的电子装置。
UPS主要分为哪几类?
UPS主要分三种,也被称作UPS拓扑:
单变换系统
在正常状态下,这些系统负责将输入的市电AC电源馈送到IT设备。如果AC输入电源超出了预定限制,UPS将利用其逆变器
从电池获取电流,并切断AC输入,以防止发生从逆变器向市电的反向供电。在AC输入恢复正常容限或电池电力耗尽(不管哪个
在前)之前,UPS将一直保持电池供电。**常见的两种单相转换UPS设计是后备式和在线互动式UPS:
●后备式UPS允许IT设备脱离市电而运行,直到UPS发现问题,这时它将切换到电池供电。某些后备式UPS设计采用了变压
器或其他设备来提供有限的功率调节。
●在线互动式UPS可根据需要上下调整输入市电电压,然后再将其提供给受保护的设备。但是,与后备式UPS一样,这种
UPS也是利用电池来防范频率异常问题。
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在线互动式UPS的内部设计
双变换系统
顾名思义,这些设备将对电源进行两次转换。首先,一个输入整流器将把AC电源转换为DC电源,并将其输入到一个输出
逆变器。然后输出逆变器将电源处理后再将其转换为AC电源,**后将其提供给IT设备。这一双变换过程将关键负载与原始市
电供电完全隔离,从而确保IT设备只获得清洁、可靠的电力。
在正常状态下,双变换UPS系统将连续进行双变换处理。但是,如果AC输入电源超出预定限制,输入整流器将关闭,然后
输出逆变器开始从电池获取电流。在AC输入恢复正常容限或电池电力耗尽(不管哪个在前)之前,UPS将一直保持电池供电。如
果逆变器出现严重过载,或整流器或逆变器发生故障,静态开关旁路路径将**开启,为输出负载提供支持。
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双变换式UPS的内部设计
多模式系统
这些系统融合了单相转换和双变换技术的特点,同时在效率和可靠性方面实现了巨大提升:
●在正常状态下,系统以在线互动模式运行,不但能够节约能源和成本,还能将电压保持在安全容限范围之内,并解决
市电供电过程中出现的常见问题和异常。
●如果AC输入电源超出了在线互动模式的预设容限范围,系统将自动切换到双变换模式,将IT设备与输入的AC电源完全
隔离。
●如果AC输入电源超出了双变换整流器的容限范围,或完全断掉,UPS将利用电池供电,保持其支持的负载持续运行。在
发电机启动之后,UPS将切换到双变换模式,直到输入电源稳定下来为止。然后系统将切换回高效的在线互动模式。
多模式UPS的设计目的是在效率和保护功能之间实现理想的动态平衡。在正常状态下,这些系统都能保持**高效率。但是
,一旦发生故障,他们就会自动牺牲部分效率来确保**别的系统保护。因此,数据中心在不影响自身性能或可靠性的前
提下每年可实现价值几十万美元的节能降耗。
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多模UPS的内部设计
应如何根据工作需要,选择适合的UPS?
为了确保您始终能够根据您的需求,选择适合的UPS,您就需要在选择过程中考虑以下八个问题:
拓扑结构
首先要考虑的问题就是,您究竟应该部署单变换UPS、双变换UPS,还是多模UPS?答案主要取决于对您的机构来说,能效
相对于电源保护的重要程度。
单变换UPS的效率高于双变换UPS,但电源保护能力稍差。因此,它们适用于对故障有较高容许度的负载。更具体来说,
备用UPS(**基本的单变换UPS类型)通常是较小应用,如台式机和销售终端解决方案等的**选择,而在采用相对可靠的交流
市电的机构中,则通常会为小型服务器、存储和网络应用配备在线互动式UPS。
双变换UPS提供**高电源保护性能,但效率较低,一般是保护关键任务系统的标准选择。
多模式UPS尽管价格要比单变换UPS系统和双变换UPS系统高出很多,但却**适用于希望在效率与电源保护能力间达到**
平衡的公司使用。
单相还是三相?
市电发电是三相电。这类电力提供给几乎所有的商业及工业客户,他们一般都会大规模用电。三相电使用三条独立“相
”线,能够为单一地点或负载提供更高功率。而大多数居民房屋则只能获得单相电,因为家庭用户通常耗电量较低。市电三
相电系统使用变压器输出单相电,单相电通过一条或两条相线供电。
对于kVA要求低、较为简单的小型应用来说,单相UPS是一个明智、经济的选择,这些应用常见于计算功率低于20,000 VA
的家庭、小型企业以及远程或卫星办公室。三相UPS通常适用于高kVA应用,这些应用一般较为复杂,且计算密度高。保护大
功率流程的大型多层建筑、数据中心和工业设施是典型的三相UPS用户,这是因为他们需要将大量电力配送至相对较远的距离
。
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三相电发电并配送到大型商业客户,而居民房屋等次要客户则只获得单相电
推挽变压器的匝数怎么算? 匝数的计算,**终的目的有两个:一是使峰值磁通密度Bmax小于饱和磁通密度Bsat,防止磁
芯饱和,PC40材质的铁氧体100摄氏度下Bsat=0.39T;二是使磁通密度摆幅detaB控制在一定范围内,通常对于单向摆幅的正激
、反激类,detaB取在0.2到0.25之间,对于双向摆幅的推挽、半桥和全桥类,detaB取在正负0.2以内。 下面介绍推挽的
怎么算。首先我们要搞清楚推挽的工作频率。对于SG3525,振荡频率计算方法如下: fosc=1/(Ct*(0.67Rt+3Rd))
千万记住,这个频率是振荡频率,SG3525输出的两路互补方波频率是振荡频率的一半。如果我们取Ct=2.2nF,Rt=10K,Rd=47
欧的话,fosc=66KHz,那么输出两路方波的频率就是33KHz,占空比为0.5(死区就忽略了)。 对于正激类的变压器,磁芯
是工作在断续模式的,因此可以直接用独立电压方程计算匝数: N=Von*Ton/(Ae*detaB) 假设使用的是12V电池,那
么**高电压接近14V,因此Von=14V, Ton=0.5/f=0.5/33=0.015ms=15us,选用EI33磁芯,Ae=107mm^2,detaB选正负0.16,即
0.32,那么: N=14*15/(107*0.32)=6T 所以,初级绕组我们就采用6+6的结构。 接下来看次级。次级有两种绕法
,中抽头接成全波整流的形式或者单绕组接成桥式整流的方式。因为第二种方法变压器磁芯利用率更高且结构更简单,因此
采用第二种。 考虑到效率不为1带来的损失及逆变部分占空比的限制,对于220V输出这组,取**母线电压为220V交流正弦
峰值的1.1倍,即310*1.1=340V,这个点对应电池电压接近过放电关机电压10.8V时获得,取电池电压11V,那么匝比为:
n=Vbuik_min/Vbat_min=340/11=31 因此,次级绕组匝数为6*31=186V,以此类推可以得到110V输出绕组的匝数。 按
照以上匝比,14V输入时,母线电压为14*31=434V,如果做成准闭环结构,我们可以设定闭环电压在430V附近,防止空载和轻
载下电压过高,这样就可以使用450V耐压的电解电容作为母线滤波电容。
准闭环有什么好处? 准闭环在正常负载下其实是开环,开环的话,占空比为50%,输出电压纹波小,不需要储能电感。同
时,开环下,动态响应不受环路带宽限制。
母线储能电解用多大容量? 对于准闭环或者开环的推挽,如果不考虑死区,理论上可以不要这个储能电容,但是实际上
这个电容由两个用途,一是保持死区时的电压,从这一点考虑,他是储能的作用。而死区往往是很小的,因此,这个电容完
全不需要很大的容量,据我实测,1W用个0.1uF应该是足够了。同时这个电容承受的纹波电流也是很小的,可以从仿真直接看
,也可以从实测温度看。第二点,这个电容需要处理部分的高频尖峰以及工频纹波,也就是退耦的作用。选得太小的话,初
级测的工频纹波会很大,增大了变压器的应力,同时变压器也容易发声。 一般考虑1uF=3W,电容小了也可以工作,但前
级滤波压力大了,更重要的一点是要兼顾干扰,电容小干扰就会明显。足够多的容量也保证了足够低的母线内阻。
根据电力系统的需要而设计生产的新一代智能型直流屏此产品具有多种型号和规格能满足大、中小型发电厂、变电站和各行
业对直流屏电源的需求。其主要性能特点是运行稳定抗干扰性好、纹波系数小、技术精度高。此外还具备完善的保护功能;调
整设定既直观又方便,两路交流输入,通过微机控制能够自动切换,可靠性强。
应用领域: 发电厂、变电站、配电所等
性能特点
* 系统运行稳定,抗干扰能力强,技术精度高;
* 系统保护功能完善,调整设定直观方便;
* 两路交流输入,通过微机控制自动切换,可靠性高;
* 系统具备完善的保护功能,极大地提高了可靠性;
* 当中央控制系统故障退出时,充电及整流模块能正常工作;
* 通过中央监控系统实现蓄电池均充/浮充的自动转换;
* 严格按照蓄电池充电曲线对蓄电池充电,避免过充/欠充现象,延长电池的使用寿命;
* 可通过RS485通讯接口与上位计算机通讯。
伊顿UPS电源技术参数
* 交流输入电压:交流380V±15%,50HZ,三相四线制,两路电源输入;
* 直流输出电压:DC220V、DC110V、DC48V、DC24V;
* 输出电流:控制母线(KM)5~200A,合闸母线(HM)5~3000A;
* 电池容量:铅酸免维护蓄电池10Ah~3000Ah;
* 稳压精度:≤±0.5%;
* 稳流精度:≤±0.5%;
* 纹波系数:≤±0.5%;
* 系统效率:≥90%;
* 功率因素:≥0.92;
* 运行噪音:≤50dB;
* 介电强度:2000V/min无闪络,无击穿;
* 接地电阻:<0.1Ω;
* 输出回路:标准配置 控母(KM)5路、合母(HM)5路。(可根据用户要求增减)
* 屏体结构:本公司产品屏体采用PK结构,正面配玻璃门.
* 防护等级:IP30
* 外形尺寸:800×600×2360(mm) 或 800×600×2260(mm),或根据用户要求制作
联系人:(王浩)
电话:18001283863
CSB蓄电池:www.csbdianchiwang.com