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      不間斷電源(UPS知識

      何謂不斷電系統(UPS)?

      不斷電系統的英文名稱是Uninterruptible Power Supply取其英文字縮寫即為"UPS"。所以不斷電系統依其字面的意義,就是當電源中斷或異常時能夠不間斷提供電力以維持計算機正常運作的設備。

      為何需要不斷電系統(UPS)?

      不穩定的電源質量均足以影響計算機的正常運作。而不斷電系統,不僅在輸入電源中斷時可立即供應電力,在電源輸入平時,也可對質量不良的電源進行 穩壓、濾除噪聲、防雷擊等功能以提供使用者穩定純凈的電源。所以,擁有不斷電系統就像為計算機設備購買了保險一樣,有備無患。

      不斷電系統(UPS)種類有那些?

      按照不同的標準有不同的劃分方法,如按UPS工作性質可分為以下幾種: 離線式(OFF LINE) ,在線式(ON LINE),在線互動式式(LINE INTERACTIVE)和串并聯工作模式。

      何謂離線式不斷電系統(Off-Line UPS)?

      如下離線式系統方塊圖,平常市電走旁邊的一條直通路徑(直接供電給負載。只有停電或市電異常時,才由電池提供電力。經逆變器轉換為交流電源提供給負載電力。特色 :
      1. 市電正常時,UPS對市電幾無處理而直接輸出至負載,對市電噪聲、突波衰減能力差。
      2. 具轉換時間,保護性最低。 
      3.結構簡單、體積小、重量輕、控制容易、低成本特性。

      何謂在線式不斷電系統(On-Line UPS)?

      在線式UPS平常由逆變器輸出給負載電力,只有UPS故障、過載或過熱時才會轉為旁路輸出給負載。
      特色 :
      1.輸出至負載之電 力經UPS處理,輸出電源質量最高
      2.無轉換時間
      3.結構復雜,成本較高
      4.保護性最高,對市電噪聲、突波衰減能力最佳

      何謂在線互動式不斷電系統(Line-Interactive UPS)?

      互動式UPS平常由旁路經變壓器輸出給負載,逆變器此時做為充電器。當斷電時逆變器則將電池能量轉為交流電輸出給負載。特色 :
      1.具 雙向性轉換器設計,UPS電池回充時間較短
      2.具轉換時間
      3.控制結構復雜,成本較高
      4.保護性介于在線式與離線式UPS之間, 對市電噪聲,突波衰減能力差

      如何選購適當的不斷電系統(UPS)?

      1.UPS的質量最重要是有良好的穩定度及可靠的特性
      2.在各地有及時的銷售與維修服務
      3.具最優秀的研發工程人員,具產品創 新開發能力
      4.產品具備效率高,噪音低等優異特性
      5.廠商聲譽較佳,及財務結構健全者
      6.產品經過國外檢驗機構認證合格等 
      7. 工廠經過檢驗機構認證合格如ISO9001,ISO9002 我住的地方很少停電,我需要擁有不斷電系統(UPS)嗎 ?

      據統計,電力問題中停電只占一小部分,不易察覺的電力問題,例如電壓過高、電壓過低、突波等才是電力問題之大宗。UPS設計目的就是在提供顧客 極重要之負載的全面性電源保護。包括穩壓、防止突波損害、避免高頻干擾、防止任何型式之電源供應中斷或浮動等,以及可以提供沒有限制的長延時供電。

      不斷電系統(UPS)供電時間多長才適當 ?

      UPS最大的目的是當電力異常時能提供適當的備用電源給負載設備使用。因此UPS備用時間應足以讓使用者面對電力異常時有足夠的反應措施執行時 間。一般而言5-10分鐘的備用時間已足夠。此外,若需較長的備用時間,則可考慮購買能夠加掛電池箱的UPS 機種(即長延時機種UPS)。

      不斷電系統(UPS)的容量如何計算 ?

      目前市面所販賣的不斷電系統(UPS)多以VA為產品的容量單位。V是電壓,A是電流,V*A就等于功率,也就是不斷電系統的容量。舉例來說,一部425VA的不斷電系統若其輸出電壓為110V,則其產品可供應之最大電流為3.86,超過此電流就表示超載(Overload)。另一種表示功率的 方法是W,W表示實功,VA表示虛功。兩者之間的差別就是功率因子。功率因子之多寡并無標準,一般為0.6到0.8,若為0.5則產品設計不佳,在選購不斷電系統時,應考慮此數字。

      如何延長不斷電系統(UPS)的供電時間 ?

      延長不斷電系統的供電時間有兩種方法: 
      1. 加掛電池箱:優點是可依所需供電時間加掛數組電池箱,但須注意是此種方法會造成電池充電時間相對增加,另外也會增加維護設備、產品體積與成本,故需好好評估。 
      2. 選購容量較大的不斷電系統:此方法不僅可減少維修成本,若遇到負載設備擴充,較大容量的不斷電系統仍可立即運作。

      何謂SNMP ?

      SNMP就是簡易網絡管理協議(Simple Network Management Protocol)的英文縮寫。其意義就是讓計算機暨外圍設備能夠不透過計算機而直接接上網絡,并讓網絡系統加以管理。高階UPS通常具有可選購的 SNMP網絡管理接口,可讓該UPS容易的連上網絡。

      何謂IGBT ?

      IGBT是Insulated Gate Bipolar Transistor的英文縮寫。IGBT是一種功率晶體,運用此種晶體設計之UPS可有效提升產品效能,使電源質量好、效率高、熱損耗少、噪音低、體積 小與產品壽命長等多種優點

      何謂隔離變壓器 ?

      儀器設備與一般UPS搭配使用時,常因電氣特性之零地電壓原因,而造成儀器設備干擾或誤動作等問題。為避免此種狀況之產生,某些高階UPS即針對此問題,設計出具隔離變壓器設計之UPS,經特殊設計配合,即可使輸出的零地電壓小于1伏而避免上述問題發生,除此之外,更 具有噪聲濾除等功能。

      何謂Boost和Buck ?

      Boost是升壓,Buck是降壓。當市電電壓過低或過高時,穩壓器將過低或過高之電壓調升或調降至所需要(或規格 所訂)之范圍,以使UPS或設備可達到運作之目的。

      何謂AVR ?

      AVR是Automatic Voltage Regulation的英文縮寫。AVR是電壓自動調整的意思,即UPS針對輸入的電壓透過內部輸出變壓器的線圈匝數調整或電力電子組件處理,達到UPS 擁有寬廣的市電輸入范圍與穩定的輸出電壓特性。

      何謂功率因素(Power Factor) ?

      功率因素是:實際消耗的功率與電力供給容量之比值。所以功率因素越高,電力在傳輸過程中即可減少無謂的損失并提高電 力的利用率。

       

      不間斷系統的功率如何計算? 前市面上銷售的不斷電系統大都以VA(視在功率)為單位,V表示電壓,A表示電流,電壓乘以電流 就表示功率,也就是不斷電系統的容量;以一部500VA的不斷電系統來說明,當其輸出電壓為110V時,其可供應電流4.55A,當您的負載所需求的電流 值超過4.55A時,就表示超載了。 
        另一個表示功率的單位是W,W表示的是實功,與VA之間有一個功率因子的差別,W=VA X cosθ,這個cosθ就是功率因子,功率因子到底多少,各家產品不同,有的是0.6,有的是 0.8,目前大部份的市售產品都定在0.7。
         將各個負載的額定容量累加求出總容量,并對瞬間啟動耗電量大的負載如列表機,需另以瞬間啟動時的耗電量計算,避免所有設備同時啟動造成超載情形時,一旦市電中斷則UPS亦無法持續供電。
        負載總耗電量(VA值與W值)不得大于UPS輸出端功率(VA值與W值),否則就是超載。一旦市電異?;蛑?斷,UPS無法正常運作,亦造成負載面臨斷電危機,此乃一般用戶最容易疏忽的問題。

      不間斷設備應用與何種設備? 不斷電系統,一般均應用于保護重要設備,例如:計算機設備,精密儀器,醫療儀器等,由于UPS研發 設計以計算機為主,并非所有負載均適用,尤其是電感性負載,像電風扇、冷氣機等家電均不適用,因為電感性負載會有反電動勢的產生,對于離線式UPS會造成 傷害。此外像復印機、激光打印機等啟動電流較大的設備亦不適用于UPS,因其瞬間啟動電流大,若UPS容量不足時,易造成瞬間超載,一旦適逢市電中斷 時,UPS輸出亦中斷。平時UPS長期處于超載使用時,將縮短電子組件及UPS的壽命。

      輸出波形對負載的影響? 一般負載分為三大類,及電阻性負載(如燈泡)、電容性負載(如交換式電源供應器)及電感性負載(如傳 動馬達)。對正弦波而言,此三類負載均可使用。方波、階梯波僅可用于電阻性及電容性負載,因感性負載的反電動勢是階梯波的致命傷,而電容性負載則需要較高的峰值電壓來驅動,方波、階梯波的產品恰好有高峰值的特性,但因階梯波有諧波成份,對某些儀器而言會因為諧波干擾而產生讀值錯誤或誤動作。

      轉換時間對計算機的影響? 后備式不斷電系統(OFF-LINE UPS)在作電力系統轉換時,會有轉換時間,而轉換時間到底多長?對計算機有什么影響?是客戶經常提出的問題。轉換時間的長短各廠家產品設計不同,一般均介于2至10毫秒,就計算機而言,當電力中斷時,其本身的交換式電源供應器應可維持16毫秒,因此不斷電系統的轉換時間是一般個人計算機所能接受的。

      UPS為何要接地?

      1. 一方面為保護人身安全防止觸電,另方面良好的接地有利于消除耦合噪聲干擾
      2. 以單獨接地方式供UPS及計算機設備使用,接地電阻值建議小于5Ω,材料選用一級品且施工需嚴格要求,接地點須與避雷針接地點遠 離。?

      如何計算UPS應考率的散熱量?

      一、計算公式
        1-1. BTU/小時 = KCal×3.96
        1-2. KCal = KVA×860
         1-3. BUT/小時 = KVA(UPS容量)×860×3.96×(1-UPS效率)
               = KVA(UPS容量)×3400(1-UPS效率) 
      二、例:10KVA UPS一臺整機效率85%,其散熱量計算如下:
           10KVA×3400×(1-0.85)=5100 BTU/小時

      什么是浮充電?

      一種充電氣的充電模式,其作用為;當電池于飽電狀態時,充電器不會停止充電,仍舊會提供少許的浮充電壓與電流供給電池,因為一旦充電器停止對電池充電,則電池會自行釋放能量,所以利用浮充的方式,平衡這自然放電,如此可以延長電池的壽命,且確保電池始終維持最佳狀態。


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