2 UPS的设计和工作模式对性能的影响

　　UPS的关键任务是在各种交流输入电源条件下(包括发电机供电情况),确保提供给IT设备的满足设备具体要求的电源。UPS采用不同的设计都要满足以下主要标准:将电压维持在允许的范围内;无需锁定IT设备就可以在各种模式间转换;在市电与发电机之间平滑过渡。

　　2.1 将电压维持在允许的范围内

　　UPS输出电压必须在信息技术工业委员会(ITIC)为所有输入交流线路条件规定的ITIC电压容限曲线的可接受容限内。

　　(1)几乎所有的系统设计都提供一定程度的浪涌抑制,以防高频瞬变和大电压尖峰,例如由雷电引起的或由公共电厂的破坏引起的。

　　①多数小型后备式UPS和互动式UPS使用某些形式的瞬变钳位装置,如金属氧化物压敏电阻(MOV),它们可将多余的能源分流到地,或者在能量等级太高时自毁来吸收过电压或瞬时冲击。由于这种UPS多数都是小型的,放置在被保护的设备附近,很少用这种钳位装置。

　　②在正常模式运行的双变换UPS通过AC/DC转换过程处理电能,从而阻止有破坏性的输入电流通过UPS进入到所连接的负载设备(但是,如果UPS在旁路模式,如在系统维护或系统故障过程中,有破坏性的输入脉冲电流将通过UPS旁路进入负载)。

　　③多模式双变换UPS多数被部署在距市电输入源较近处,因此常常有额外的浪涌保护。这些设计包括连接多个并联的金属氧化物压敏电阻(MOV),得到三个独立的保护通路:相线与相线之间、相线与地线之间、零线与地线之间。UPS还可以有气体放电管、浪涌线圈或其它包含电感器和电容器一类器件的滤波电路,用于在破坏性电流到达负载之前将其消除。此外,这类UPS在输入电源条件允许转到双变换模式时会自动从高效模式转换过来,从而将输入瞬变与负载隔离开来。即使在旁路模式,保护所连接的负载不受瞬变问题影响。总是以这样或那样的方式保护IT设备不受大浪涌和冲击的损害。

　　不论采用哪种UPS设计,仍建议在市电接入处采取浪涌保护措施,以保护UPS输入监控电路,并在向UPS旁路供电的电路上提供浪涌保护。

　　(2)不同的UPS设计采用不同的电压条件(如欠压或过压)的工作方式。

　　①只要输入电压在预定的UPS容限内,后备式UPS就可为IT设备供给满足此要求的电能。但是,正常运行的电压范围一般较窄(ITIC曲线的±10%)。因此,蓄电池频繁提供电能,这样会缩短电池的运行时间和使用寿命。有些后备式UPS允许较宽的输入电压范围,这有助于保存电池电量,但可能导致所连接的IT设备锁定或出现时有时无的运行问题。

　　②只要输入电压在预置的UPS容限内,互动式UPS就可供应ITIC要求的电能。但是,互动式UPS使用抽头变换式变压器或降压/升压电路提供一些电压调节。这意味着它不需要频繁的蓄电池供电,虽然它也使用一些电池电能去支持正常模式与电压调节模式之间的过渡。但蓄电池的电能用量比后备式UPS的低,但仍比双变换拓扑的高。