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解析“UPS電源與EPS電源”的工作原理及兩者之間的區別

   UPS( UNINTERRUPTIBLE POWER SYSTEM)電源是不間斷電源的簡稱 ,其主要作用是通過蓄電池與主機相連的方式來為計算機或一些電子設備提供穩定的,并且不間斷的電源供應。主要是用來給重要的負載提供電力保護,包括消除電網中的各種電力擾動,如停電、電壓波動、頻率波動、諧波、電壓畸變、電噪聲、尖沖等。它是國際和國內公認的一種保護重要負載的產品,有嚴格的國際和國家標準。

1、UPS的分類及工作原理

  UPS的工作原理是利用電池的化學能作為后備能,當交流電出現故障中斷時,UPS可不間斷的為設備提供電能,一般由整流器、逆變器、靜態開關、蓄電池等組成。

2、UPS的分類:

 按工作原理分為:離線式、在線式。

 按供電方式分為:單相輸入單相輸出、三相輸入單相輸出、三相輸入三相輸出。

 按功率分為:10kva一下的小型機、10kva-100kva的中型機、100kva以上的大型機。

 按輸出波形分為:方波、梯形波、正弦波。

3、后備式和在線式UPS工作原理

1)后備式UPS(離線式UPS):在市電正常時由市電直接向設備供電,當市電斷開時由蓄電池逆變供電。其特點是:結構簡單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,有切換時間,不適用于對電源質量要求高的設備,通常用于個人計算機。

2)在線互動式UPS:在市電正常時,由市電經整流器供直流電給逆變器工作,由逆變器直接向設備提供交流電,同時充電器給蓄電池充電,保持蓄電池滿容量。逆變器始終處于工作狀態,保證不間斷輸出,不存在切換時間。適用于對電力質量要求高的設備。

4、其特點是:結構簡單,體積小,成本低,但輸入電壓范圍窄,輸出電壓穩定度較差,有切換時間,且輸出波形一般為方波。所以后備式UPS不太適合用在對電源質量要求較高的設備上,一般多用于個人計算機系統。

 

  EPSEMERGENCY POWER SUPPLY)電源是緊急電力供給電源的簡稱,通常應用于應急和事故照明當中。主要是在市電停電后給負載提供一定的供電時間,因此,它從市電停電到重新有輸出是有間斷的。市電正常時是由市電給負載供電,但不對市電中存在的各種電源質量問題進行處理,有點像后備式的UPS電源。但這種產品在中國只有在消防法中各處了一個定義,沒有明確的解釋,在國際上也沒有同類的產品,因此也就沒有對應的國際標準。

1、EPS的分類及工作原理

  EPS的工作原理類似后備式UPS,一般由充電器、逆變器、蓄電池、自動切換裝置、控制系統組成,特點是結構簡單、無噪音、壽命長。適用于電感性、電容性及綜合性負載。

2、EPS的分類

  按所帶負載類型可分為:

1)應急照明型

2)應急照明及動力混合型

3)動力性

  很多人覺得EPS是從UPS的應用發展而來,這句話并不確切。UPS電源和EPS電源并沒有什么區別,在用途上也可以時間互通,但實際上,這兩種電源是存在一定區別的。

 

1、設計指標的區別 

  兩種設備均采用了IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)逆變技術和PWM(脈寬調制)技術,同時都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統上有很大差異:UPS是以電壓反饋的單閉環控制系統,因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動態調整精度較好;而EPS的逆變器控制系統是由電壓、電流反饋組成的多閉環控制系統,其輸出功率的過載能力、負載適應能力強,可靠性高。

2、輸出上的區別 

  UPS的供電對象是計算機及網絡設備,負載性 質差別不大,所以國標規定UPS輸出功率因數為 0.8。而EPS主要是作為電源應急保障,負載性質為感性、容性及整流性負載兼而有之。有些負載是市電停電后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的沖擊電流,一般要求120%額定負載下仍能正常運行10min以上,所以EPS需要輸出動態特性要好,抗過載能力要強。UPS額定容量以視在功率(kV·A)為單位,EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優質供電,是選擇逆變優先;而EPS電源為保證應急使用,是選擇市電優先。

3、應用范圍的不同

  在我國EPS主要用于消防類負荷及一些對供電質量要求不太高但需保證連續供電的用電設備,僅強調能持續供電這一功能。EPS用于消防負荷時,其產品技術受公安部消防認證。UPS一般用于計算機及數字信息系統等場合,要求供電質量較高的負載,主要強調逆變切換時間、輸出電壓、頻率穩定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。

4、兩者功能上的區別

  兩者均有市電旁路及逆變電路,但EPS僅具有持續供電功能,一般對逆變切換時間要求不高,可有多路輸出,有些EPS還配置蓄電池單體監測功能。EPS在市電正常時由旁路供電;在市電中斷時才轉為逆變供電,電能利用率高,而UPS一般強調其三大功能:穩壓穩頻;對切換時間要求極高的不間斷供電;凈化市電。日常著重整流/逆變的雙變換電路供電,在逆變器故障或過載時才轉為旁路供電,電能利用率不高。UPS并不是僅在市電中斷時才發揮作用,當市電出現電壓過低、過高,線路出現浪涌等異常情況, UPS能輸出高質量電源,確保用電設備正常運行。

 

UPS電源與EPS電源內部結構

UPS電源和EPS電源的比較

  綜上所述,在選用UPS、EPS時,需分清使用性質、場合、用途,合理地選擇。千萬不能片面地認為EPS比UPS好或UPS比EPS好,它們各有各的用途,各有各的設計理念。通過較長時期對直流電源設計生產以及UPS、 EPS的應用、認識和理解,結合在EPS設計、制造和應用方面的實際經驗,對UPS和EPS的原理、性能特點和適用領域進行了粗淺的探討,希望能對大家更好地認識和應用UPS和EPS有所幫助。

點擊次數:  更新時間:2018-12-03  【打印此頁】  【關閉
 
 
 
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