上海华馗电力高级工程师详解:UPS电源选型标准及原则
目前,市场中的UPS电源产品品牌众多,产品品质参差不齐,竞争混乱。用户如何在U如何能选购合适的UPS电源产品呢?。据上海华馗电力高级机电工程师介绍,挑选UPS电源,可从几大标准、选型原则入手,选择符合其要求的电源产品,才能真正确保日常业务的不间断进行运行。
UPS电源选型标准
标准一,蓄电池安全质量是UPS电源的生命线。
UPS电源,其最重要的功能优势就是在断电的瞬间,切换到电池,为电脑或者其他电器继续提供电力供应。UPS电源是保护硬件用电安全的硬件,其后备电池质量是否稳定是保障UPS不间断电源正常工作的核心之一。
标准二,后备式UPS电源须具备稳压功能。
在工作当中,由于电压时高、时低不停的变化很容易造成电脑莫名其妙的死机,或服务器无故宕机,给中小企业在日常业务开展当中造成带来很多不必要的麻烦。因此UPS电源需具备稳压功能。
标准三,UPS电源需要使用简单,智能化程度高。
UPS不间断电源虽然工作原理简单,但市面中很多中、低端UPS不间断电源的使用、维护并不省事。对于中小企业而言,使用传统技术,集自动化、智能化于一体的UPS电源才真正适合使用。不需要后期投入更多的维护成本,与培训的时间,就能为中小企业更好的提高工作效率。
标准四,UPS电源工业设计需讲科学化。
不少中小企业的机房或者服务器机架的空间比较有限,因此体积小或者机架式的服务器比较适合。同时越来越多的用户在选购产品的时候也更加注重外观,不少中小用户很看重自己的门面,并且毕竟笨重难看的UPS不间断电源多少会影响到一些企业办公环境的整体外观形象,因此UPS不间断电源外观大方、漂亮也是选购的重主要环节因素之一。
图:上海华馗电力旗下航天柏克UPS电源
UPS电源选型原则
1、功率原则
UPS电源功率的大小会影响到UPS电源的正常使用。功率过大,就会影响到所连接的设备,甚至影响到设备的使用,造成损坏;
2、零转换原则
在设备正常运行过程中因市电的原因而无法供电时,UPS电源能够零时间的转换,将电源供应连接起来,避免运行设备突然停止。
3、产品价格适中原则
在选择UPS电源时,不仅要注意产品的品牌,其质量和价格也为其重要。价格过于低廉的产品,可能没有安全和使用上的保障。
4、UPS电源使用简单,智能化程度高。
对于中小企业而言,集自动化、智能化于一体的UPS电源才真正适合使用。不需要后期投入更多的维护成本,与培训的时间,就能为中小企业更好的提高工作效率。
关于上海华馗电力
作为中大功率EPS应急电源及UPS电源生产厂家航天柏克上海营销服务中心,上海华馗电力专注为各行业领域用户提供机电、机房工程设计施工一站式顾问服务,先后获得过中国商飞公司C919、上海世博园、宝信宝之云IDC、万国数据中心、宝德数据、中航集团、浦东国际机场、上海虹桥综合交通枢纽、上海青草沙水源地原水工程、崇启大桥、长江隧桥、虹梅南路隧道、崇明商务中心、麦德龙、上海交通大学、同济大学、上海师范大学等上海地区重大工程项目及诸多航天军工项目的认可,网址:www.flanke.net。
UPS设计:挑战与考量
失效分析 赵工 半导体工程师 2022-09-16 09:56 发表于北京
电池供电的不间断电源 (UPS)在保护数据中心、医疗设施、工厂、电信枢纽甚至家庭中的敏感设备免受短期电网尖峰和停电影响方面非常重要。在停电时间较长的情况下,它们能够提供必要的短期电力,以实现有准备的断电,防止数据丢失。
UPS 一般可以分为“在线式”(Online)或“离线式”(Offline)。在离线 式UPS 中,负载直接连接到电网,当输入电源出现故障时,系统会切换至电池供电模式——切换过程一般需要大约 10 毫秒才能完成,这限制了离线式UPS在部分应用中的使用 。而在线式 UPS 在负载与电网中间加入逆变电路以及电池充放电电路,无论输入电源是否正常,逆变器一直处于工作状态。因此出现输入问题时,在线式UPS能够进行“零中断”切换,通过电池为负载进行紧急供电。
模块化UPS更加受到设计人员和用户的青睐,通过并联较低功率的UPS以满足更大用电需求。模块化UPS能够快速简单地拓展现有的UPS系统并且帮助客户在大规模系统的建立过程中获利。
然而,与任何电源设计一样,高效 UPS的设计 也存在挑战。需要考虑的一些关键因素包括尺寸、输入输出调节能力、电池管理和拓扑结构。
尺寸很重要,尤其是在数据中心等空间非常宝贵的应用中。在过去,变压器一直是UPS中最大的器件之一,但随着更先进的半导体技术的出现,高频开关电路代替了变压器,从而节省空间。一套无变压器UPS能够在标准尺寸机柜中为大型数据中心提供数百 kVA的紧急供电。
在线式 UPS 使用高频PWM (Pulse Width Modulation)来执行双变换(AC - DC 然后DC-AC),这能够解决许多离线式UPS无法处理的输入质量问题,比如低压过压和线路噪声等等,同时减少电池使用次数,延长电池寿命。
逆变器决定了 UPS 输出质量,同时也大大影响了 UPS 的整体效率。优秀的在线式UPS能够输出是近似于市电的高质量正弦波,为阻性负载和感性负载供电。。这要求逆变器中的开关器件 ( IGBT / MOSFET ) 进行高频工作配合控制算法尽可能减少输出噪声以及开关过程所产生的EMI问题。
在典型的 UPS 中,多个堆叠的电池组成一个完整的电池包,由电池管理模块进行充放电管理。为了使电池发挥最佳性能并延长使用寿命,设计必须考虑到负载平衡、电压和电流保护、充放电控制、热管理、风扇控制、监控和通信等问题。
UPS的硬件设计中最关键的决定之一是为应用选择合适的拓扑,从而平衡性能和成本。尽管 两电平拓扑,如三相半桥,具有简单的结构和并不复杂的控制算法,但三电平拓扑(T-NPC、A-NPC 或 I-NPC)能够为更先进的UPS提供更高的效率和更低的损耗和噪声 .
开关器件的材料也同样关键,新的宽禁带 (WBG) 器件,如碳化硅 (SiC),能够以更高的开关频率和更低的损耗工作,同时减少被动器件的尺寸,从而优化UPS的整体设计。
安森美编写了一份技术白皮书,详细探讨 UPS 的设计中遇到的问题,包括UPS 类型概述和关键规格说明。它考虑了现有的各种拓扑结构,并描述了在设计过程中推动决策的权衡因素。该白皮书最后概述了当今每位电力工程师都应考虑的新型 SiC 器件(和相关驱动器)。
作者:安森美方案中心应用市场工程师 贾鹏
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