全球UPS技術(shù)發(fā)展趨勢
| UPS原本是一種使用范圍很廣泛的保障電力供應(yīng)的設(shè)備，而在近幾年來已經(jīng)轉(zhuǎn)化為以保護(hù)各類計算機系統(tǒng)為主要用途的設(shè)備，UPS在IT行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用，被人們譽為計算機信息的保護(hù)神。在世界邁進(jìn)信息時代之后，信息的安全問題已經(jīng)被人們廣泛關(guān)注，因此，在這種時代背景中，UPS的發(fā)展趨勢引起業(yè)界的高度重視就是順理成章的事了。 有了UPS的精心呵護(hù)，計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性大大提高了，因此，UPS的問世深受廣大用戶的青睞最早問世的UPS只是一個帶有大飛輪的發(fā)電機組，其缺點是轉(zhuǎn)換效率極低，后來被柴油發(fā)動機式的發(fā)電機所取代。目前，這種旋轉(zhuǎn)發(fā)電型UPS還在某些特殊的領(lǐng)域有著它的特定的用途，其容量高達(dá)1000KVA。 在半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的過程中，科學(xué)家們將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用到UPS的制造中，發(fā)明了新型的靜止變換式UPS它比旋轉(zhuǎn)式UPS更先進(jìn)。初期的靜止變換式UPS，其功率器件由可控硅制成，美國的Emerson、法國的Alpes4000等UPS產(chǎn)品，其功率器件都是可控硅。功率晶體管的開發(fā)成功，在小容量UPS中得到了廣泛的應(yīng)用。 功率MOS管已在大容量UPS中廣為應(yīng)用，但功率MOS管難以達(dá)到高電壓大電流，其飽和壓降高于晶體管，于是，兼有晶體管和功率MOS管優(yōu)點的絕緣門限晶體管（IGBT）應(yīng)運而生，促使UPS逆變技術(shù)更趨成熟目前UPS制造商們都在爭先采用IGBT。當(dāng)然任何器件都不十全十美，比如IGBT有寄生的電流掣住效應(yīng)，在一定程度上也限制了它的使用。UPS控制電路也發(fā)展很快，由開始的分立元件的簡單控制發(fā)展到今天的微處理機控制，由硬件控制又發(fā)展成軟件控制，如IPM的軟件濾波器；甚至光纖通訊也被引入UPS，如意大利西力UPS的并聯(lián)就采用了光纖通訊。而且微處理機也被廣泛應(yīng)用于小容量的UPS中，甚至有的專門為蓄電池的監(jiān)控設(shè)立了微處理機，如美國的APC在每個小電池箱中都安裝了微處理機，以監(jiān)視這些電池的狀態(tài),UPS已經(jīng)由初期的單純供電發(fā)展到目前的多功能應(yīng)用，UPS不再僅僅是供電電源，而且當(dāng)那些作為負(fù)載的計算機在無人值守時，要求UPS自動地定時開機，定時關(guān)機，當(dāng)市面上電故障后，UPS還可以及時通知計算機并可按照事先的約定順序關(guān)機，如APC、UPS除了其聯(lián)網(wǎng)功能外還可以對環(huán)境溫度、濕度和煙霧進(jìn)行監(jiān)視，并且有好多UPS都可通過聯(lián)網(wǎng)及遠(yuǎn)程通訊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控等等。UPS除了上述的旋轉(zhuǎn)發(fā)電機式和靜止變換式而外，還有一種將二得結(jié)合起來的UPS，稱為UBS，即是在一臺靜止式UPS上配置一臺直流發(fā)電機，直流發(fā)電機給蓄電池充電，使UPS逆變器的工作繼續(xù)維持下去，如Best的UBS，也有一定的效力領(lǐng)域。 靜止變換式UPS，一般都分為后備式和在線式，這兩種UPS的結(jié)構(gòu)大致相同。其主體結(jié)構(gòu)都主要包括：整流（充電）器、蓄電池、逆變器和轉(zhuǎn)換開關(guān)等四個部分。二者的區(qū)別主要是工作方式不同，后備式UPS只有在市電異常時才啟動逆變器，而在線式UPS的逆變器則自始至終都在工作；后備式UPS有著效率高，價格低廉的優(yōu)點，但供電質(zhì)量差一些，而在線式UPS雖然供電質(zhì)量高，但價格比后備式貴得多。 在線互動式UPS的出現(xiàn)兼顧了后備式和在線式兩種UPS的優(yōu)點，因此很快得到了用戶的認(rèn)可。在線互動式UPS和傳統(tǒng)在線式的主要區(qū)別有3點： 1、UPS輸出電壓的穩(wěn)壓度過。在線互動式UPS，2KVA以下的品種，其輸出電壓有一個較寬的變化范圍，有的超過了±10%，而雙變式UPS同為±2%，這就造成了一些用戶對前者的憂慮，認(rèn)為前者輸出電壓不穩(wěn)定，無法給電腦使用。難道在線互動式UPS不能作成穩(wěn)壓的嗎？否，并非無此技術(shù)，而是沒有必要，因為小容量的UPS負(fù)載絕大多數(shù)是電腦，而電腦對交流輸入電壓的變化范圍要求不高。在線互動式小功率UPS省去了過細(xì)的穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，提高了可靠性，不過APC對3KVA及3KVA以上的在線互動式UPS都增加了穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，將輸出電壓穩(wěn)定在15%以內(nèi)，這是因為考慮到容量較大的UPS負(fù)載有僅僅有電腦或服務(wù)器而且還有其它設(shè)備之故。 2、在線互動式和傳統(tǒng)在線式UPS的切換時間。在線互動式小功率UPS有2ms切換時間。與APC Smart900的說明書所介紹的完全相符。傳統(tǒng)（雙變換）在線式UPS的切換時間不為零。已往的小功率UPS的說明上大都標(biāo)明切換時間為“0”，實際上這是不確切的。在市電正常時，整流器將輸出的直流一方面為蓄電池充電，一方面向逆變器提供能量。當(dāng)市電不正?；驍嚯姇r，UPS輸入自動斷開與市電的聯(lián)系，逆變器轉(zhuǎn)而向蓄電池索取能量，即當(dāng)整流電壓低于電池電壓時，則電池轉(zhuǎn)充電為放電，沒有任何“切換”，也就沒有“切換時間”。但是，當(dāng)逆變器過載或故障時，必須將負(fù)載切換到旁路上去，這個切換過程不可能為零，當(dāng)逆變器恢復(fù)正常后,負(fù)載必須由旁路切換回逆變器上，許多小功率UPS的切換是靠繼電器實現(xiàn)，從而延長了切換時間。實際上,切換時間對計算機的影響是很小的。小功率UPS的負(fù)載一般都是計算機,而一般的計算機對十幾毫秒甚至幾十毫秒的斷電是不在乎的。 3、在線互動式和傳統(tǒng)在線式UPS的頻率穩(wěn)定度。由于在線互動式UPS當(dāng)市電正常時不啟動逆變器，而是經(jīng)過加工的輸入市電負(fù)載供電。這種UPS的輸出頻率隨市電頻率而變，即負(fù)載接受的就是電頻率，這就產(chǎn)生出在線互動式UPS不穩(wěn)頻的感覺。無論是在線互動式還是傳統(tǒng)在線式UPS，一般對輸入電壓穩(wěn)定的要求大都是50Hz。如果市電頻率變化超過這個值，此兩種UPS都改變到電池供電狀態(tài)，這時輸出電壓的頻率穩(wěn)定度都較高。在線互動式UPS輸出電壓頻率在50Hz±5%內(nèi)變化，而傳統(tǒng)在線式UPS的輸出電壓頻率同樣在50Hz±5%范圍內(nèi)隨市電變化，因為一般傳統(tǒng)在線式UPS都有鎖相環(huán)節(jié)，在市電頻率50Hz±5%范圍中，UPS輸出電壓的頻率不但與市電同頻率而且同相位，換言之，傳統(tǒng)在線式UPS的輸出頻率在市電正常時也是隨市電而變的，而在其說明書中所標(biāo)明的例如 ±1% 或±5%等都是在電池供電時的情況，這一點和在線互動式相同。 綜上所述，在供電質(zhì)量方面，在線互動式和傳統(tǒng)在線工兩種UPS有著同等的供電效果。不過，在某些具有特殊要求的負(fù)載情況下也應(yīng)作不同的選擇，不過由于在線互動式UPS效率很高，故可將工作溫度擴(kuò)展為0~45℃，而傳統(tǒng)在線式UPS的工作溫度一般都在0~40℃,21世紀(jì)初,全球UPS技術(shù)將向著多功能的方向發(fā)展。例如,Powerware Plus UPS最近推出的4款新型號:200KVA、225KVA、250KVA、300KVA，使其系列產(chǎn)品的功率范圍從12KVA拓展到300KVA,全面滿足客戶的需求,提供包括特殊環(huán)境下的關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)所需的中央電源保護(hù)功能。與此同時Powerware Plus系列產(chǎn)品還增加了多種嶄新功能,內(nèi)置式DC expert電池監(jiān)察系統(tǒng)能夠高度準(zhǔn)確地提供運行時間和電池狀況,避免因突如其來的故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，其指示的電池運行時間誤差僅為±3%。 內(nèi)置式數(shù)字化Token-Ring網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)字訊號處理專利算法，有效地解決并行系統(tǒng)模組之間的相互溝通問題，并采用有效的設(shè)計將產(chǎn)品的元件數(shù)量減至最低程度，以減少故障機會，成為業(yè)界首家提供99.99%可用性的并行冗余系統(tǒng)。新推出的RemoteNotify選件在大部分情況下能夠自行診斷故障，并且隨即解決問題，如果遇到重大故障，可以就用戶預(yù)測的190多種故障情況，自動向傳呼機或個人電腦發(fā)出最多長達(dá)40個字的求助信息。Remote Notify可以向兩個不同的電話號碼發(fā)出呼叫，并且最多可以重?fù)?56次，以確保信息可以順利地傳達(dá)，而網(wǎng)絡(luò)管理人員則可以通過撥號進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部檢查UPS的全面運行情況。 目前, UPS廠商們新推出的多種新產(chǎn)品,包括多種不間斷電源供應(yīng)技術(shù),電源管理軟件以及連接裝置,都不會由于電源沖擊、浪涌、陡降、電力不足和電力中斷等問題而使受保護(hù)的重要信息資源遭受損失。 |
