参数稳压电源选用及注意事项

停电后，我的UPS能供电，但电脑的显示器为什么有很多细细的波纹

UPS的分类

为什么我的电脑有接UPS，但停电时会掉电

UPS有哪些主要组成部份

电池的安时数是什么概念

公共电网存在的问题有哪些

UPS并联冗余方式的选择

电网干扰浅析

电压补偿原理在UPS电路中的应用技术

　参数稳压电源选用及注意事项

参数稳压电源即铁磁谐振型稳压电源，是利用磁性材料的非线性和电容谐振方式而实现稳压的。由于应用铁磁谐振的原理，使它具有一些比较独特的性能特点， 如：
1． 可靠性高（无电子元器件，结构简单）。
2． 抗干扰能力强（可以实现输入、输出双向抗干扰）。
3． 无输出过压现象。
4． 输入电压范围宽（半载时输入电压下限可以超过50%）。
5． 响应时间短（约50ms）.
同时，也给它带来一些固有的缺陷：
1． 负载适应性差：负载性质的变化，可能会造成稳压范围减小。输出精度降低，温升增加等问题，所以有适应强感性、强容性和冲击性负载（如电机、机床、整流设备等）时必须特别注意。
2． 频率特性差：铁磁谐振型电源对市电频率十分敏感，当市电频率变化1%时，输出电压变化2%，频率偏差过大时，它可能无法稳压甚至产生低频振荡，所以在山区小水电和发电机场合不能用。
3． 温升高、噪声大：由于变压器部分磁路工作于饱和状态，因而主变压器的设计温度较一般的变压器高；饱和状态造成的漏磁也较大，使整机的噪音较一般稳压电源大些。所以在此提醒各分公司，在替客户选型过程中，不要蛮目的追求高价格、追求高利润。应注意以下事项：一、参数稳压电源由于原理方面的原因，对市电频率的变化十分敏感，频率变化1% （0.5HZ）时，输出电压变化2%（4.4V）。因此对于频率偏差较大的地区和发电机应该慎用。例：漳诏高速公路常山征管所用了我们公司的机器都快一年了，前不久一下子就损坏两台机器，原因就是他们那里外电网频率异常所致。二、在参数稳压电源的实际使用中，还要注意负载的大小和性质。由于负载的性质不同，对它也会产生不良影响的故障比例较多。常见的负载大致可分为容性、感性、阻性、冲击性、非线性。
它们对参数稳压电源的影响如下：
1、 容性：容性负载会加大参数稳压电源的谐振容量，增加输出电压的稳定度，扩大稳压范围，但同时也使输出电压值升高，变压器的温升提高。过高的温升会损坏变压器绝缘。
2、 感性：感性负载会减小参数稳压电源的谐振容量，造成输出电压下降，使输出电压稳定度变差，稳压范围减小。
3、 阻性：参数稳压电源的性能指标是在阻性负载下测得，影响不大。
4、 冲击性：此类负载大多为电机，它的启动冲击电流是正常工作电流的5到7倍，会使输出电压严重下跌，造成带不动负载或振荡的情况。
5、 非线性：是指负载的电流、电压不呈线性关系，它的瞬间脉冲电流很大，平均功率不大，但瞬间功率很大，因而会造成参数稳压电源输出电压振荡的现象。以上几种负载，1、2、3、4可以采用加大稳压器功率的办法来减小负载造成的影响，对于非线性负载建议不要用参数稳压电源而改换成ZTY这类电源。大功率请选用SBW和SJW系列电源为最佳。 任何建议及疑问 caimingups@126.com

停电后，我的UPS能供电，但电脑的显示器为什么有很多细细的波纹

这是因为使用的是逆变波形为阶梯波的UPS，阶梯波（或者说方波）含有高次谐波，电脑的电源不能消除，才出现此现象

UPS的分类

a．后备式 大部分时间工作在旁路状态，有争换时间，对浪涌、尖峰、毛刺、频率漂移等瞬间市电故障不具备保护功能，通常用于PC等不太重要的场合。
b．三端口式 铁磁谐波变压器，初级电压变压时，次级电压基本不变；逆变器始终工作，没有切换时间；输出频率不稳定，与电网频率一致，当频率超限时，尽管没有停电，也由电池放电；由于充电逆变器共用一个模块，所以由逆变器产生的高频成份很难滤掉，大大降低了电池寿命；带非线性负载能力差，输出波型畸变大；没有手动维修旁路，不能带电维修。
C．在线式：稳压、稳频、不间断电池提供后备时间发电机提供长延时旁路提高可靠性，随负载的瞬时过载或短路单相入，单相出三相入，单相出三相入，三相出

为什么我的电脑有接UPS，但停电时会掉电

可能有以下几种原因：
1）未接电池 电池提供后备电源的能量，如果没有电池则起不到断电保护作用。
2）电池没有充电 如果近阶段经常性地停电，或者电压太高太低，UPS会长时间转由电池供电，造成电池电能放光，当然供不上电。这时可以将电池重新充电约10小时。
3）电池已坏 使用时间超过电池的使用寿命，电池老化，不能进行充放电，需要更换电池。
4）计算机不能适应UPS的切换时间 模拟市电停电（拔掉市电电源线），测量UPS有输出，则可能此原因：部分机型
如小卫士系列，存在4~10ms的切换时间，计算机都可以承受。但如果计算机的电源有问题，则在UPS切换瞬间会断
电。检查计算机的电源。 5）UPS有故障 请与当地维修点联系。

UPS有哪些主要组成部份

UPS的主要组成部份:
整流充电器：把市电或油机的交流电能变为直流电能，为逆变器和电池提供能量，其性能的优劣直接影响UPS的输入指标。
可控硅整流器：输出容量大，可靠性高，工作频率低，滤波器体积大，噪声大，适应输入电压小，适用于大功率UPS。
二极管＋IGBT：工作频率高，具有功率因数校正功能，滤波器体积小，噪声低，可靠性高，适用于中小功率UPS。
逆变器：把市电油变换后的直流电能或电池的直流电能转换为稳压稳频的交流电能，其性能的优劣直接影响UPS的输出性能指标。
IGBT逆变器：工作频率高，滤波器体积小，噪声低，可靠性高，工作频率20KHZ。
旁路开关：提高UPS系统工作的可靠性，承受负载的瞬时过载或短路。IGBT过载能力有限，当过载时转到旁路，市电内阻小，可允许充分大电流，提供足够的时间，使过载部分跳闸，使其他负载继续供电。静态：可控硅――转换时无间断，损耗大； l 动态：接触器――转换时有间断，损耗小。
电池：为UPS提供一定的后备时间。在线式UPS经过AC/DC、DC/AC双重转换后完全排除了市电的各种干扰。在大型的数据网络中心和其他关键性用电领域里，都应该选择在线式UPS。

电池的安时数是什么概念

安时数代表电池容量的大小。电池的额定容量指25℃，以恒定电流放电20小时至终止电压（1.75V/单格），该电流的20倍即为电池的容量。一般用Ah数代表电池的额定容量，用Cn表示。n指几小时放电率，这里为20。有些电池是以10小时放电率计算的，用C10表示。 例：100Ah/12V的电池指该电池以5A（0.05C）的电流恒定放电直至终止电压10.5V，可连续放电20小时。 电池放电时间与放电电流不是线性关系，如100Ah电池以100A的电流放电，则支持不了1个小时，只有数十分钟。如以1A的电流放电，则会超出100小时（不推荐如此方式放电）

公共电网存在的问题有哪些

a．网噪声（毛刺、浪涌电压－由感性负载突然切断引起）器件耐压受到威胁。
b．电压波动（高电压、低电压）负载启停引起。
c．频率波动
d．谐波干扰：非线性负载引起波型畸变。
e．间断<300ms 断电，局部短路引起。
f．停电>300ms 断电，电网故障。

UPS并联冗余方式的选择

一、热备份（即串联冗余） UPS热备份即UPS串联冗余，有主机和从机之分。
其基本原理是：主机正常时100%地承担负载电流，故障时由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处在等待工作状态，故称为热备份。
缺点：
1．主机静态开关发生故障时，将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障。
2．在市电故障，市电超限时，因为UPS封锁旁路，所以主、从机无法切换，造成热备份失效。
3．备机长期处于备用状态，电池也长期处于浮充状态，影响电池寿命。
4．目前尚无一个简单的方式实现"互为热备份"。
二、并联冗余并联冗余是将多于两台同型号、同功率的UPS，通过并机柜、并机模块或并机板，把输出端并接而成。目的是为了共同分担负载功率，其基本原理是：正常情况下，两台UPS均由逆变器输出，平分负载和电流，当一台UPS故障时，由剩下的一台UPS承担全部负载。三机并联也是常用的一种方式，比如对于60KVA的负载，我们可以考虑三台30KVA并联，即使一台UPS出现故障，另两台UPS仍然可以承担全部负载，此为N+1并联冗余。并联冗余的本质，是UPS均分负载。
要实现并联冗余，必须解决以下技术问题：
1．各UPS逆变器输出波形保持同相位、同频率；
2．各UPS逆变器输出电压一致；
3．各UPS必须均分负载；
4．UPS故障时能快速脱机。
并联冗余的缺点：
1．由于要求功率均分，因而调试困难。有些品牌UPS要在满负载运行时调节功率均分。另外：输入、输出线长、线径都是影响均分的因素。
2．并机柜系统如发生故障，将中断整个系统供电（瓶颈故障）。英国高力CHLORIDE是世界五大UPS生产厂之一，由于采用DSP控制技术，具有高超的冗余并联运行技术：
1．并机运行的UPS独立控制电压与相位，没有公共控制部分，不存在瓶颈故障。
2．并机调试非常简单，只须每台UPS参数设置完毕，即可投入并联运行。
3．由于采用DSP控制技术，并机运行的每台UPS输出滤形，电压都非常一致，因此并机环流很小。
4．多机并联运行，SYNTHESIS系列：三台并联；EDP90系列：六台并联。
5．在并联系统中任意一台UPS故障时，DSP控制技术可以在正弦波的任意一点切换，使故障UPS快速脱机，由其它UPS继续不间断地供电。并联冗余技术的要点说明：大功率UPS相位跟踪在±3°，两台UPS并联有可能在相位上相差6°，造成电压差，sin6°=30V，因而在输出端会造成很大的环流，就有可能使逆变器因过载而烧毁。另外，UPS机内各种元件电参数的微小差异也会导致输出电压的差异，同样可以导致环流。目前，世界上并机技术较好的公司可将环流控制在2- 4%。

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在公共电网上存在着各形式的干扰。除了供电中断可以明显察觉外，绝大多数干扰都是不容易察觉的。然而，正是这种不易察觉的干扰对正常运行的电器电子设备存在着严重的威胁。如：雷电在电网上感应的干扰可使瞬间电压高达二万伏以上，将电网上的用电设备烧毁。高次谐波在零线上的干扰会严重影响高频通讯设备的工作，使数字电路误操作，从而导致通讯中断，系统数据丢失等的严重后果。
习惯上将电网干扰分为下述几种：
一、低频干扰。
A．过压：电压持续高于额定值的10％以上。
B．久压：电压持续低于额定值的15％以下。
C．断电：大于300ms的供电中断。
D．间断：小于300ms供电中断。 E．浪涌：电压高于额定值的10％以上，持续时间1至数个周期。 F．频率漂移：频率偏移正常值的＋2％。
二、高频干扰。
A．尖峰：高于额定电压若干信，有时可高达数千伏，持续时间为毫秒级的短时过压。
B．毛刺：高于额定电压若干倍，有时可高达上万伏，持续时间为微秒级的瞬时过压。
C．高次谐波：由于负载的非线性引起的电网波形的畸变。
D．低频干扰产生的主要原因为：大型电器的开、关机；电网负荷变化过大（超载或轻载）；负载短路等。 高频干扰产生的主要原因为：由电网供电的非线性负载；高频工作方式的设备产生的辐射；雷电；电器设备开关机的瞬间等。如何消除形形色色的干扰对用电设备造成的影响，为用电设备提供高可靠性，高质量的纯净的电源，是各UPS厂商面对的问题。
当前普遍的做法是：
A．使UPS具有稳压、稳频功能，排除了电压过高、过低及频率漂移的影响。
B．UPS自带电池组，解决了电网故障及停电的问题。
C．使用谐波滤波器，有效地滤除高次谐波。
D．使用射频干扰（RFI）滤波器，消除射频干扰
。 E．采用良好的屏蔽措施。 CHLORIDE UPS采用了先进的DSP控制技术双重隔离的在线工作方式使其具有十分优良的稳压稳频抗干扰性能，IEBT整流器的输入电压范围可宽达＋25％（一般UPS为＋15％），在此范围内输出电压均稳定在额定值。从而彻底解决了输入电压过高或过低的问题。若输入电压超出此范围，则由UPS的电池供电，使输出电压仍保持在额定值，解决了电网故障及停电的问题。 IGBT整流器的功率因数校正技术配合输入谐波滤波器及特殊的中线设计使得输入谐波失真低于10％，功率因数大于0。99（一般UPS谐波失真为27％～34％，功率因数为大于0。9）既消除了高次谐波的干扰，又防止新的电网污染的产生，可称其为绿色UPS，该项指标大大高于我国即将出台的电网污染限制等级（欧洲现行标准为>0。97）。 CHLORIDE UPS在输入及输出端均装备了射频干扰滤波器，其电磁兼容性符合EN50091－2A，可为各类广播、通讯设备使用。CHLORIDE UPS的外壳为2mm厚的不锈钢板制成，具有十分优良的电磁屏蔽作用。既可防止外界干扰，保证UPS自身可靠地工作，又可防止对周边设备的干扰。综上所述，CHLORIDE UPS特别适用于各类通讯、广播电视等发射、接收系统，可以确保对电网干扰敏感的各类设备可靠地运行

双逆变电路结构是当前各品牌型号的在线式UPS的主要电路结构形式，它们的优点是很明显的，可为负载提供优质的交流电源；并 且可为负载提供全面的保护，特别是做为交流供电设备的常规电性能指标，例如输出电压稳定精度、频率稳定精度、负载动态响应、波形失真度、市电失压时的输出电压转换时间、双向抗干扰能力等，各项指标都能达到很高的水平。但是，由于它的功率传输机制，两个逆变器都要承担义务100%的负载功率，这就决定了在对电网环境的适应能力、输出能力和可靠性方面必然存在着一定的局限性。就目前情况看，所有UPS厂商的研制生产者也正是针对这些局限性在不断改进提高他们的产品性能的。
一、在线式UPS的局限性和改进措施 1．因为第一逆变器（ACDC）多为整流或者可控整流电路，一般这种电路的输入功率因数只能达到0。8左右，而输入电流谐波高达25~30%，改为十二相整流并加强滤波措施后，也仅能略低于己于人10%。输入功率因数低，意味着输入无功电流大，输入谐波电流则干扰破坏电网。特别是大功率UPS，这两项指标的危害很大，形成所谓的电力公害，使由同一电网供电的变压器、电动机、电容器等产生附加谐波损耗、过热、加速绝缘材料的老化；引起异步电机转矩降低、振动加剧，噪声增大；引起继电器和自动装置误动作；高次谐波对通讯线路、测量仪器产生干扰；影响电能计量的精度等。所以，在线式UPS应把改善输入功率因数和减小输入电流谐波做为技术进步的重要项目之一，现已有不少厂家用功率因数校正技术改造AC/DC逆变器，可使输入功率因数提高到目前为止0。99。
二．输出能力是UPS的一项重要指标，在线式UPS在这方面的性能指标和改进措施有以下几方面：
a．输出电流峰值系数：计算机一类的负载电流是脉冲状态的，其峰值是有效值的数倍，对高频开作的逆变器而言，相当于周期性的进入过负载状态;由于UPS输出能力的限制，一般双逆变器在线式UPS为3:1，众多UPS厂商一直在努力提高这个指标，在逆变器电路和元器件选用上下功夫，已经有一些品牌的UPS把这项指标提高到了解情况5：1，虽然仍旧是一种限制，但毕竟是接近负载的实际情况了，这对提高在线式UPS的可靠性是有益的
b．输出电流浪涌系数：UPS在接入负载的瞬间，负载电流呈现出严重的过冲状态，其峰值可能是正常值的数倍乃至十几倍，过渡时间也较长，有的长达几百毫秒，对UPS的逆变器形成严重的过载威胁，由于逆变器输出能力的局限性，不得不在启动时首先转旁路供电，待负载电流过渡过到正常值后，再由旁路供电转回为逆变器供电，这个过程明显地表现出UPS输出能力的不足，是亟待改进的性能之一。
c．输出功率因数：输出功率因数指标是对UPS能带动非线性负载能力的一种规定，负载功率因数是由负载性质决定的，通常计算机类负载的输入功率因数为容性0。7左右，所以，UPS多规定自己的输出功率因数为0。7，这意味着，1KVA的在线式UPS，只能输出700W的有功功率。当负载性质为感性时，UPS的输出能力还要降低，同真实的电网相比，UPS的输出功率因数，指标表现出输出能力的局限性，是需要改进的一个重要指标。
d．效率：双逆变在线式UPS由于AC/DC和DC/AC两个逆变器同时都承担100%的负载功率，所以整机效率是比较低的，10KVA以下的80~85%，50KVA的可做到85~90%，100KVA以上的可达92%。效率低不只是耗能大，更重要的是逆变器本身功率强度大，主要功率器件（例如功率半导体器件）功率负担大，功耗大，这必然会影响其寿命和可靠性，因此提高整机效率就成为标识电路水平和研制生产者追逐的主要指标。
e．过载能力：逆变器电路设计，包括功率器件选用的功率容量是有限的，因此UPS对输出负载的过载能力就规定了严格的限制，尽管研制生产者在选用功率器件时尽可能的考虑器件的功率余量，整机的过载能力仍被限制在150%1分钟之内，致使当UPS启动负载时，或者当负载有大幅度冲击电流时，UPS只能转旁路运行，待冲击性负载过渡结束后，才由旁路运行转回逆变器供电，增加了逆变器旁路的转换次数，这种转换是经常发生的，大大增加UPS故障的几率f．在线式UPS的"经济"运行：为了提高UPS的运行效率和可靠性，有的UPS厂商为他们的大功率UPS设置了"经济"运行模式，方法是这样的：在UPS输出端设置一个无触点智能开关（实际上是旁路开关），当输入电压与输出额定值之差在一定范围内（可设置，例如+3%，+5%等）时，智能开关向负载供电，此时的运行状态与后备式UPPS相同尽管此时的输出常规指标降低了（仍满足负载的各种要 求），但却 大大提高了UPS的输出能力。