一、在線互動(dòng)式UPS的電路結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)

在線互動(dòng)式UPS是一種小功率高效率的不間斷電源產(chǎn)品，它在我國(guó)上市是上世紀(jì)90年代中期，這一款原來(lái)不被人們所知曉的產(chǎn)品在不到5年的時(shí)間里就躍居全國(guó)銷(xiāo)量第一位。其原因就在于它的電路結(jié)構(gòu)——在線互動(dòng)式(On Line interractive)。

一般來(lái)說(shuō)，有不少用戶知其然不知其所以然，即“在線互動(dòng)”到底互動(dòng)在什么地方?概念搞不清楚就不會(huì)真正了解它的功能。“互動(dòng)”這個(gè)詞是APC(現(xiàn)在的施耐德)在90年代引入的interractive一詞，這個(gè)詞有交****的意思。所謂交****在這里只能是電壓的交****。當(dāng)然一個(gè)電壓是無(wú)法和自己交****的，必須是兩個(gè)以上的電壓才能交****。所以互動(dòng)式UPS的含義就是通過(guò)兩個(gè)原始電壓的加減或交****使輸出電壓達(dá)到一定穩(wěn)定度的電源。如圖1所示。以施耐德(原APC)的SUA1000ICH-45為例，兩個(gè)原始電壓一個(gè)是市電電壓，一個(gè)是由UPS本身產(chǎn)生的補(bǔ)償繞組電壓，一般補(bǔ)償繞組電壓為25V。該繞組補(bǔ)償電壓可以隨輸入市電電壓的波動(dòng)作正負(fù)補(bǔ)償，使輸出電壓具有一定的穩(wěn)定度。這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，功能優(yōu)秀，不失為多年來(lái)一直為用戶所青睞的一款產(chǎn)品。正因?yàn)樗倪@些特點(diǎn)才得到很多國(guó)內(nèi)制造商的紛紛仿效。

圖1互動(dòng)式UPS的兩種電路結(jié)構(gòu)

二、在線互動(dòng)式UPS的指標(biāo)優(yōu)勢(shì)

從圖1可以看出以下幾點(diǎn)：

1.后備式的工作方式在線的效果

在線互動(dòng)式UPS電路在正常供電情況下是旁路工作狀態(tài)，所以效率非常高，至少比一般在線式UPS高10%，對(duì)1000VA來(lái)說(shuō)這10%就是100W，小小的機(jī)箱里放上100W的小電爐子，如圖2(a)所示，這會(huì)使機(jī)內(nèi)溫度升高，使內(nèi)部電路中的器件漏電流增大，耐壓降低，不但影響電路的正常工作，同時(shí)也縮短了電路的服務(wù)壽命;而在線互動(dòng)式UPS的內(nèi)部就沒(méi)有了這100W的小電爐子去烘烤電路，如圖2(b)所示，當(dāng)然故障率降低了，壽命延長(zhǎng)了。所以這是一款很實(shí)在的節(jié)能而可靠性高的產(chǎn)品。

圖2 在線互動(dòng)式UPS和一般工頻機(jī)UPS的內(nèi)部損耗比較

2.任何時(shí)候都輸出正弦波

從圖1(a)和(b)還可以看出，無(wú)論是在市電供電情況下還是在電池供電模式下，其輸出電壓都是正弦波，這就具有了在線式UPS的特點(diǎn)。所以在線互動(dòng)式UPS是后備式的工作模式在線式的效果。當(dāng)然有的會(huì)提出這樣一個(gè)問(wèn)題：在線式UPS的切換是STS，是零切換時(shí)間，而在線互動(dòng)式UPS卻是繼電器切換，是有切換時(shí)間的，會(huì)不會(huì)影響負(fù)載的正常工作?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題IBM和HP都做過(guò)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：市電斷電后機(jī)器內(nèi)部電源的儲(chǔ)能可以維持本機(jī)滿負(fù)荷工作50ms以上。這個(gè)結(jié)論在國(guó)內(nèi)也得到了部分證實(shí)，比如北京鐵路局某研究所在他們的儀表記錄中顯示市電停電35ms，身旁的機(jī)器毫無(wú)反應(yīng)，仍在正常工作，開(kāi)始他們也感到很意外。因?yàn)樗麄冊(cè)?tīng)人說(shuō)只要斷電10ms機(jī)器就得重啟。當(dāng)筆者向他介紹了兩個(gè)IT制造商的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，才感到欣慰，因?yàn)樗鼈兊臋C(jī)器就是國(guó)外這幾家的產(chǎn)品。而現(xiàn)在的在線互動(dòng)式UPS的切換時(shí)間都被限制在10ms之內(nèi)，所以更沒(méi)問(wèn)題。10ms之內(nèi)的切換時(shí)間在某空管局幾十臺(tái)小STS上的幾年運(yùn)行實(shí)踐種也得到了充分地證明，確實(shí)沒(méi)有任何問(wèn)題。

3.得到了國(guó)內(nèi)眾多UPS制造商的仿效

看一個(gè)產(chǎn)品是否優(yōu)秀首先看它是不是被人們認(rèn)可進(jìn)而去仿制。原來(lái)在線互動(dòng)式電路結(jié)構(gòu)只有APC一家獨(dú)有，而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)眾多UPS制造商早已開(kāi)始仿效。除了和上述的圖1(a)和(b)輸出正弦波波形一致的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品外(+微信關(guān)注網(wǎng)絡(luò)世界)，還有的推出了電路更加簡(jiǎn)單的像圖1(c)所示的國(guó)內(nèi)一些廠家的產(chǎn)品，雖然也有的稱(chēng)為“在線互動(dòng)式”，但在電路結(jié)構(gòu)上區(qū)別很大。盡管在市電模式下的輸出電壓也是正弦波，但在電池模式下的輸出電壓就是準(zhǔn)方波了，這完全是后備式UPS輸出波形的特征;再有就是它的補(bǔ)償繞組電壓也是不穩(wěn)定的，因?yàn)樗鼇?lái)自市電變壓器而不是內(nèi)部逆變器，如圖1(c)所示，這個(gè)電壓是隨著市電波動(dòng)而變化的，補(bǔ)償效果就不如圖1(a)和(b)了。至于能不能具有上述的在線式的結(jié)果還有待于證實(shí)。

三、在線互動(dòng)式UPS的市場(chǎng)前景

從上面的討論可以看出，在線互動(dòng)式UPS是一款很有前途的節(jié)能產(chǎn)品，這也正好符合了當(dāng)前節(jié)能減排的國(guó)策，再加上輸入功率因數(shù)高、輸入電壓范圍大等具有了高頻機(jī)UPS的特點(diǎn)、電池充電速度快、失效電池更換手段簡(jiǎn)單迅速、RJ-45串口、USB、多功能通訊插槽、可復(fù)位式過(guò)載保護(hù)器、感知市電波動(dòng)靈敏度可調(diào)、用戶通過(guò)操控面板除了可以了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)行開(kāi)/關(guān)機(jī)、自檢外，還可查詢?cè)O(shè)備運(yùn)行參數(shù)、事件堆棧，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，等等這些特點(diǎn)給用戶帶來(lái)了極大的方便，這些也正是用戶所喜聞樂(lè)見(jiàn)的。

像SUA1000ICH-45這類(lèi)在線互動(dòng)式UPS技術(shù)和產(chǎn)品以前是一枝獨(dú)秀，而現(xiàn)在已擴(kuò)展到百花齊放，這已充分顯示了它的市場(chǎng)生命力和前景是無(wú)容置疑的。

編輯：Harris

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