UPS电源相关计算知识

��发布时间：2020-06-25 ��1291人看过

 UPS电源分类

市场上常见的UPS电源主要有在线互动式、纯在线式和后备式三种。

1.1. 后备式UPS

UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电超出其工作范围或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差，有切换时间，且输出波形一般为方波

1.2. 在线互动式

UPS在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出，当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：有较宽的输入电压范围，噪音低，体积小等特点，但同样存在切换时间。

1.3. 纯在线式

UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电，在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是，有极宽的输入电压范围，基本无切换时间且输出电压稳定精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高。

UPS同时具备稳压、滤波等功能，有些UPS可以在故障或过载时改由市电旁路供电。

后备式的电压输出有较大的波动，在170V-260V之间，采用高速继电器实现市电和蓄电池之间的转换，转换时间小于10毫秒。在线式始终使用逆变电路工作，其电压的稳定性高，基本上在220V±5%范围内，对蓄电池基本不存在转换时间；与市电旁路转换采用静态开关，转换时间可以达到微秒级。

EPS有点类似于后备式的UPS，平时逆变器不工作，市电断电时才投入蓄电池。一般不对电源进行恒流、恒压处理。通常采用接触器转换，切换时间均为0.1～0.25S。其优点是结构较简单，造价较低，平时能耗小无噪音，可适应于电感性、电容性及综合性负载，需要时可实现变频软启动。

2. UPS不间断电源计算

UPS的选择已经成为必选了，早些年的时候设计方案还很少考虑UPS，可能因为价格高，亦或者觉得没有必要。

智能化系统发展到至今，UPS已经成为标配，但是很多人还是不知道怎么计算UPS的功率，也就是不知道配置多大功率的UPS。

下面我们举例学习下：设备的功率只是举例子，实际多少功率看产品参数。2.1. 电源容量的选配

主控设备的功率统计如下：

数字硬盘录像机：400W，6台，计2400W

显示器：150W，6台，计900W；

摄像机：平均5W，40只，计200W

监视器：150W，2台，计300W

矩阵主机：200W

以上设备功率总计：4000W。

这里4000W是有用功率，当有用功率转换成VA数时，还需考虑其功率因数COSφ。一般COSφ的取值为0.65~0.7，则系统VA数为：

4000÷0.7＝5714VA

根据公安部GA/T367-2001文件的要求，系统总的配电容量需为实际用电量的1.5倍，照此计算5714VA*1.5＝8571VA

因此，必须配8.6KVA以上的电源才能保证系统的供电，按照UPS的实际规格，我们配置了10KVA的UPS。

至于选用什么品牌的UPS，根据价格，选定品牌，无论如何质量还是要保证的。

2.2. 蓄电池的选配

根据公安部相关标准的要求，视频监控系统所配电源需保证系统在市电断电后1小时内能够正常运转。我们仍以视频监控系统的电源为例来计算。

10KVA的电源输出电压标称值为240VDC。故每组至少需配20块12V蓄电池，才能保证其输出电压为240V。下面我们来计算需要的电池容量：

10000VAH/（12V*20块）＝41.7AH

因此，我们需选择65AH的电池来作为后备电池使用。

我们可以计算一下20块12V/65AH的电池在市电断电以后可以维持系统运行的时间：

12V*65AH*20块*0.7/4000W≈2.73小时

也就是说市电断电后本系统可以继续运行2个多小时，完全满足标准的要求。值班人员可以利用这一段时间从容地进行必要的操作，而不致使硬盘中的数量因突然断电而丢失。

相信看完以上内容，你在配置UPS的时候会非常速度了，不用再找厂家了，直接选择品牌就可以了。报价省去了很多时间。

3. UPS不间断电源常见故障及维修方法

目前所有的弱电工程都配备了UPS，那么UPS出现故障了，你会不会维修，如果厂家不能及时到达现场解决问题，你是否可以进行简单的维修。本文重点介绍一下UPS简单的故障处理方法。

UPS,即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备,主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。它的作用是在外界中断供电的情况下，及时给计算机等设备供电，以免影响通信的中断、重要数据的丢失和硬件的损坏。然而在使用UPS电源作为保护其他对象的同时，其UPS电源本身往往也会发生一些故障，如果UPS电源发生了故障，就无法为负载提供保护功能。

3.1.1. 常出现的问题一

有市电时UPS电源输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。

故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查:

① 检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。

② 若蓄电池工作电压正常，检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。

③ 若逆变器驱动电路工作不正常，则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，若有控制信号输出，说明故障在逆变器驱动电路。

④ 若波形产生电路无PWM控制信号输出，则检查其输出是否因保护电路工作而封锁，若有则查明保护原因;

⑤ 若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏

以上的排故顺序也可倒过来进行，有时能更快发现故障

3.1.2. 常出现的问题二

逆变器功率级一对功放晶体管损坏，更换同型号晶体管后，运行一段时间又烧坏的原因是电流过大，而引起电流过大的原因有:

① 过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时，过流保护电路不起作用;

② 脉宽调制(PWM)组件故障，输出的两路互补波形不对称，一个导通时间长，而另一个导通时间短，使两臂工作不平衡，甚至两臂同时导通，造成两管损坏;

③ 功率管参数相差较大，此时即使输入对称波形，输出也会不对称，该波形经输出变压器，造成偏磁，即磁通不平衡，积累下去导致变压器饱和而电流骤增，烧坏功率管，而一只烧坏，另一只也随之烧坏。

3.1.3. 常出现的问题三

蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍充不上去。

故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查:

② 检查充电电路输入输出电压是否正常;

②若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池再测，若仍不正常则为充电电路故障;

③若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。

3.1.4. 常出现的问题四

UPS电源开机后，面板上无任何显示，UPS电源不工作。

故障分析:从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路:

① 检查市电输入保险丝是否烧毁;

② 若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭;

③ 若蓄电池保险完好，检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示。

④ 若市检测电路工作正常，再检查蓄电池电压检测电路是否正常。

以上是给大家介绍的的UPS常见问题及维修技巧，希望可以帮到大家，但为了保险起见，各位在遇到UPS故障时，还是要找专业的维修人员进行测试维修，以免发生意外，损失严重。