摘要：在具体设计一个UPS供电方案时，必须将行业标准的规范要求和实际需求结合起来，综合考虑多方面因素，本文仅从标准角度出发将几点需要考虑的方面进行简单分析。

第1页:输入电压的可变范围 第2页:切换时间

　　近几年来随着通信行业的迅猛发展，各种通信设备和系统对不间断电源的需求日益加大，而在通信机房中安装UPS供电系统也变得越来越普遍。一个设计良好的UPS供电系统能给负载提供优质电源，然而在实际应用中，许多问题又往往是UPS供电系统本身引起的。因此，如何实际一个合理的供电方案，也成为大家关注的问题。在具体设计一个UPS供电方案时，必须将行业标准的规范要求和实际需求结合起来，综合考虑多方面因素，下面仅从标准角度出发将几点需要考虑的方面进行简单分析。
　　
　　1、输入电压的可变范围
　　
　　通信行业标准YD/T1095-2000《通信用不间断电源——UPS》规定输入电压分为三类：第一类为±25%；第二类为±20%；第三类为10%——15%。总体来讲，输入电压可变范围越宽，则负载由电池逆变供电的机会越少，可以有效地延长电视的使用寿命。但后备式及互动式UPS其电路拓扑决定它的输入电压范围不可能很宽，否则其输出电压稳定精度就很差。一般地将，大容量UPS主机输入电压范围为380±15%。电压过低，将使UPS后备电池频繁放电，最终因长期处于欠压充电状态而大大缩短它的使用寿命，相反，电压过高，则容易引起逆变器损坏。对于旁路输入，其电压和频率波动也有一定的范围，一般为额定电压±10%，额定频率±15%，如果前级电源变化范围过大，就会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或者有间断。因此，如果通信机房的前级电网在带你呀范围上达不到要求，应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源。
　　
　　2、输入电压频率
　　
　　标准规定：输入频率范围为50Hz±4%。在要求的输入频率范围内，负载由市电变换后供电，当频率超出范围时由电池逆变供电。因此输入频率范围越宽则启用电池工作的机会越少，可以延长电池的寿命。特别是市电停后供电油机的频率变化范围是很宽的。目前市场上较好的UPS输入频率范围可达50±5Hz。
　　
　　3、输入功率因数
　　
　　标准规定分为三类：第一类为≥0.95，第二类为≥±0.90，第三类为≥0.85。UPS作为供电系统中的中间环节，它本身具有双重性格：对于上一级供电设备（电网），它是一个交流负载；而对于下一级负载，它是一个交流电源，是电网的一部分。如果把UPS与UPS的负载当成一个整体，作为上一级电网的交流负载出现时，它的功率因数由两部分决定：UPS负载的功率因数和UPS的电路结构形式。这时的功率因数，叫做“UPS输入功率因数”。
　　
　　后备式和在线互动式UPS的输入功率因数等于UPS输出负载的功率因数，他们本身不生产附加的功率因数失真。传统双变换在线式UPS由于输入侧的变换器是整流滤波电路，它的输入功率因数较低，小于0.8，并且和UPS输出端的负载性质无关。双变换式UPS附加有源功率因数校正电路（PFC）后，输入功率因数可达0.99，且不受UPS输出端负载性质影响。
　　
　　输入低功率因数PF太低是供电电网不允许的，输入功率因数低，意味着输入无功功率大，输入谐波电流污染市网，以脉动的继续方式向电网索取电流，这种脉动电流在外电网沿路阻抗上形成脉动电压叠加在电网电压的正弦波上，造成电压失真，这就是所谓的电力公害。
　　
　　4、输入电流谐波
　　
　　标准规定分为三类：第一类为＜5%；第二类为＜15%，第三类为＜25%。输入电流谐波成分THD（TotalHarmonicDistortion）是指输入电流中非基次电流占总电流的百分比，谐波成分越少表示及其性能越优，这是一个非常重要的指标要求。另功率因数PF与电流谐波THD有一定的联系。在输入电压无失真的条件下，且像移角为0°，实际还是有一定的相差特别是传统在线式，因此在同样的PF值时，THD值比表1中的要小。 
   

PF	1.0	0.9999	0.999	0.99	0.98	0.97	0.96	0.95
THD(%)	0	1.4	4.45	14	20	29	29	33
PF	0.94	0.92	0.9	0.85	0.8	0.7	0.6	0.5
THD(%)	36	42	48	62	75	102	133	173

　　 　　
　　5、输出电压稳压精度
　　
　　标准规定：输出电压稳压精度分为三类：第一类为±1%，第二类为±3%，第三类为5%。用电设备的不同，对输出电压的精度也有不同的要求，如路由器、服务器等高端用电设备就对输出电压稳压精度有较高的要求，目前市场上采用双变换在线式电路拓扑，及运用DSP(DisgitalSignalPSrocessingTechnolgy)技术，稳压精度大大提高，可以达到≤1%。
　　
　　6、输出波形失真度
　　
　　标准规定：输出波形失真度分为三类：第一类为≤2%；第二类为≤3%；第三位为≤5%（线性负载）。波形失真度是谐波成分与谐波、基波之和的百分比，该指标越小越好。目前运行方式为后备式及互动式的UPS系统该指标在第三类左右，而采用DSP控制的在线式UPS能有效地降低波形失真度，精度较高，目前应用以比较普遍。
　　
　　7、输出功率因数
　　
　　标准规定，输出功率因数≤0.8。
　　
　　UPS的“输出功率因数”这个概念是衡量UPS输出能力的一个指标。显然，这里UPS是作为负载的供电设备出现的，而“功率因数”这个概念是专为负载量身定做的，它反映的是负载的某些性质。于是我们借用“功率因数”的概念加上“输出”两字，来表述作为供电设备的UPS的输出能力。
　　
　　UPS的“输出功率因数”的大小是由UPS负载的功率因数决定的，我们认为负载功率因数越大，它获得有功功率的能力越强，但是由负载功率因数决定的“输出功率因数”越大，表示UPS的输出能力越小，由于UPS不可能满足任意非线性负载的要求，故约定以计算机类负载的输入功率因数作为UPS的输出功率因数指标，约定≤0.8。用一个由UPS负载性质决定，而不是由它本身决定的技术指标，来衡量UPS输出能力的好坏，而又以计算机类设备为默认的负载，那么输出功率因数≤0.8这个指标的意义就不难理解了。充分理解这个指标的含义后，我们在根据负载容量决定UPS系统总容量时要充分考虑这个指标。