UPS的分类UPS自问世以来，其发展速度非常快。初期的UPS是一种动态的不间断电源。在市电正常时，用市电驱动电动机，电动机带动发电机发出交流电。该交流电一方面向负载供电，同时带动巨大的飞轮使其高速旋转。当市电变化时，由于飞轮的巨大惯性对电压的瞬时变化没有反应，因此***了输出电压的稳定。在市电停电时，依赖飞轮的惯性带动发电机继续向负载供电，同时启动与飞轮相连的备用发电机组。备用发电机组带动飞轮旋转并因此带动交流发电机向负载供电。如图1-2(a)所示。但在以上方案中，依靠动能储存的飞轮来延长市电断电时的供电时间势必受到限制，为了进一步延长供电时间，后来采用如图1-2(b)所示的结构。

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市电经整流后一路给蓄电池充电，另一路为直流电动机供电，直流电动机又拖动交流发电机输出稳压、稳频的交流电，一旦市电中断，依靠蓄电池组存储的能量维持交流发电机继续运行，达到负载供电不间断的目的。这种动态不间断电源设备存在噪声大、效率低、切换时间长、笨重等缺点，未被广泛采用。随着半导体技术的迅速发展，利用各种电力电子器件的静态UPS很快取代了早期的动态UPS，静态UPS依靠蓄电池存储能量，通过静止逆变器变换电能维持负载电能供应的连续性。相对于动态UPS，静态UPS体积小、重量轻、噪声低、操控方便、效***、后备时间长。本书后续所述及的UPS均指静态UPS。

(b) 

图1-2 动态UPS结构框图

UPS分类方法很多，按输出容量大小可分为:小容量(10kV·A以下)UPS、中容量(10~100k V·A)UPS和大容量(100kV.A以上)UPS:按输入、输出电压相数不同可分为单进单出型UPs、三进三出型UPS和三进单出型UPs；按输出波形不同可分为:方波UPS、梯形波UPS和正弦波UPs；但人们习惯上按UPs电路结构形式进行分类，可分为后备式UPS、互动式UPS和在线式UPS。

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UPS的作用

理想的交流电源输出电压是纯粹的正弦波，即在正弦波上没有叠加任何谐波，且无任何瞬时的扰动。但实际电网因为许多内部原因和外部干扰，其波形并非标准的正弦波，而且因电路阻抗所限，其电压也并非稳定不变。造成干扰的原因很多，发电厂本身输出的交流电不是***的正弦波、电网中大电机的启动、开关电源的运用、各类开关的操作以及雷电、风雨等都可能对电网产生不良影响。

UPS作为一种交流不间断电源设备，其作用有二:一是在市电供电中断时能继续为负载提供合乎要求的交流电能；二是在市电供电没有中断但供电质量不能满足负载要求时，应UPS电源技术及应用具有稳压、稳频等交流电的净化作用。

净化作用是指:当市电电网提供给用户的交流电不是理想的正弦波，而是存在着频率、电压、波形等方面异常时，UPS可将市电电网不符合负载要求的电能处理成完全符合负载要求的交流电。市电供电异常主要体现在以下几个方面(如图1-1所示)。

1电压尖峰(spike):指峰值达到6000V、持续时间为0.01~10ms 的尖峰电压。它主要由于雷击、电弧放电、静电放电以及大型电气设备的开关操作而产生。成硬涌可变电

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1. 波形失真电压尖峰市电中断电压瞬变MmO 电压跌落mnn 电压浪涌i欠电压MOO 过电压图1-1各种电网干扰示意图W0 频率偏移电线噪声电压槽口

2电压瞬变(transient):指峰值电压高达20kV、持续时间为1~100us的脉冲电压。其产生的主要原因及可能造成的破坏类似于电压尖峰，只是在量上有所区别。

电线噪声(electrical line noise):指射频于扰(RFI)和电磁干扰(EMI)以及其他各种高频干扰。当电动机运行、继电器动作以及广播发射等都会引起电线噪声干扰。电网电线噪声会对负载控制线路产生影响。

正

同日没负幸流电的乡流机切器变噪

电压槽口(notch):指正常电压波形上的开关干扰(或其他干扰)，持续时间小于半个周期，与正常极性相反，也包括半周期内的完全失电压。

电压跌落(sag or brownout):指市电电压有效值介于额定值的80 %~85%之间，并且持续时间超过一个至数个周期。大型设备开机、大型电动机启动以及大型电力变压器接人入电网都会造成电压跌落。

电压浪涌(surge):指市电电压有效值超过额定值的110%,并且持续时间超过一个至数个周期。电压浪涌主要是因电网上多个大型电气设备关机，电网突然卸载而产生的。

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欠电压(under voltage):指低于额定电压一定***比的稳定低电压。其产生原因包括大型设备启动及应用、主电力线切换、大型电动机启动以及线路过载等。

过电压(over voltage):指超过额定电压一定***比的稳定高电压。一般是由接线错误、电厂或电站误调整以及附近重型设备关机引起。对单相电而言，可能是由三相负载不平衡或中线接地不良等原因造成的。

波形失真(harmonic distortion):指市电电压相对于线性正弦波电压的偏差，一般用总谐波畸变(THD--total harmonic distortion)来表示。产生的原因一方面是发电设备输出电能本身不是***的正弦波，另一方面是电网中的非线性负载对电网的影响。

10市电中断(power fail):指电网停止电能供应且至少持续两个周期到数小时。产生的原因主要有线路上的断路器跳闸、市电供应中断以及电网故障等。

1频率偏移(frequency variation):指市电频率的偏移超过2Hz(<48hz或>52Hz) 以上。这主要是由应急发电机的不稳定运行或由频率不稳定的电源供电所致。

以上污染或干扰对计算机及其他敏感仪器设备所造成的危害不尽相同。电源中断可能造成硬件损坏；电压跌落可能造成硬件提前老化、文件数据丢失；过电压、欠电压以及电压浪涌可能会损坏驱动器、存储器、逻辑电路，还可能产生不可预料的软件故障；电线噪声和瞬变电压可能会损坏逻辑电路和文件数据。