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1、 UPS满足负载的常规电性能指标UPS的性能指标是指对UPS规定应具备的各种电性能技术参数，正确科学地规定UPS的指标,对UPS技术的发展和应用水平的提高都是必要。 一、市电停电时输出电压的切换时间 当市电停电时，UPS由市电逆变供电转换为电池逆变供电，在转换过程中，UPS的输出可能出现短时间的断电，称为输出电压的切换时间。 对于照明系统、加热系统、电动机等惯性系统，几十或上百毫秒的短时间断电是没有问题的，但是，计算机类的精密设备，对断电时间长短却是有要求的。由于计算机类设备的机内电源的输入端是整流(或可控整流)滤波电路，输出为直流电压，并且由放电时间常数很长的储能电容维持，在交流50Hz的每
2、半周中，只在交流输入电压的瞬时值高于直流输出电压时，它才从输入端吸收电流，吸收电流的时间随着滤波电容的减小和输出电流的增加而增大。为了使整流后的直流残存的纹波电压不至于过大，此时间一般设置为34m阴而当输入电压瞬时值低于直流输出电压时，整流管因电压反向而阻断。也就是说，在50Hz的每半周中至少有6-7ms的输入电压是被二极管阻断的，每15内就有100次6-7ms的输入停电。在停电时间内，负载直流电压由滤波电容储能维持。通常情况下，直流滤波电容是足够大的，即便市电停电l0ms、20ms或50ms，直流电压仍能维持负载工作。我们用电源故障模拟仪反复测试结果表明，连续65ms不给IBMPSPS/2和
3、COMPAQ计算机供电，即使在读写硬盘时，它们仍能正常工作。PCMagazine和PCWeek实验室也发表过类似的试验结果报吉。所以，对UPS的这项指标提出过分要求实在是没有必要的。 关于计算机机内整流滤波直流电源在电网电压停电后的变化情况，从图中曲线可以看出，在电网电压停电后的l8ms时间内，机内直流电压基本上没有变化，而直流电压下降到影响后级IT设备工作的时间就更长。 市电停电时输出电压的切换时间视UPS的电路结构不同而有差别，后备式l0ms，线交互式4ms，在线式(包括传统双变换式、单变换式、Delta变换式)的切换时间都可以达到零。 二、输出电压的动态响应特性 由于UPS对输出电压的稳
4、定调控过程是个有差环节，而输出端总是有内阻存在的，所以当输入电压突然升高或负载突然减小时都会引起UPS输出电压升高;反之，当输入电压突然降低或负载突然增加时都会引起UPS输出电压突然降低。由于这种变化是突然的，而UPS电路的调整过程(反馈、控制、驱动)是需要一定时间的，所以输出电压的变化大大超过输出电压稳定精度所规定的范围，形成一个变化幅度较大，有一个过渡时间的动态响应过程，这个过程称为输出电压的动态响应特性，并以动态响应幅度和动态响应时间表述。 动态响应幅度:用输出电压动态变化的最大幅值与额定输出电压额定值的百分比表示，当此值10%时，就不会影响计算机类负载的工作。 动态响应时间：指从响应时
5、间开始(即输出电压变化后UPS电路开始调整的时刻)到输出电压恢复到静态输出稳压精度下限范围之内的时间。在动态响应幅度不超过规定范围的情况下，动态响应时间就不那么重要了。当前双转换(在线)式UPS的动态响应特性一般可达到幅度变化5%，过渡时间2040ms，所以对计算机负载而言是一点问题也没有的。 对于后备式和线交互式UPS而言，由于电网和UPS调压环节的内阻都比较小，当负载突然变化时，输出电压的幅度变化并不大，甚至可控制在UPS的静态稳定精度范围内(5%10%)，所以通常不把动态响应特性列为后备式和线交互式UPS的常规指标。 严格地讲，UPS输出电压的动态响应特性还应该包括UPS在市电逆变与电池
6、逆变相互转换和市电逆变输出与旁路直接输出转换这两种情况下的输出电压变化过程。对于双转换(在线)式UPS，当发生市电逆变和电池逆变相互转换时，因为电池是并联在逆变器直流母线上的，所以转换发生时对逆变器输出电压的影响很小。由市电逆变和市电旁路直接供电相互转换时则不然，由于可能存在市电和逆变电压的幅值差和频率相位差问题，以及静态开关中单向可控硅的控制问题，当输出过载和逆变器故障而必须进行旁路转换时，UPS输出电压可能伴有几毫秒的电压中断。 三、双向抗干扰能力 是指抗电压高频千扰的能力，干扰的频率在儿十干赫兹至几十兆赫兹，既要使电网中的高频干扰电压不传到输出端，保证UPS向负载提供纯净的电源;也要使负
7、载中的高次谐波电流产生的高频干扰电压不传到输入端，使UPS不对电网造成污染。由于高频干扰主要是通过电路中的寄生参数(电感和电容)和地线系统传导的，所以一般UPS功能电路本身的抑制能力是有限的，只能用专门的高频滤波电路来解决。 在抗高频干扰方面，有一种值得注意的错误观点认为:传统双转换式UPS的第一个变换器是整流滤波电路，因为把交流变成了直流，所以自然有抗千扰的能力。产生这种认识的原因，一是不了解整流滤波电路的功能和工作原理，二是不清楚干扰的特性和传输途径。 AC/DC整流滤波电路是对基波(50Hz)设计的，由于它有数值很大的电感和直流储能电容，所以它对输入端电压的低频变化，例如输入电压的波形畸
8、变，电压幅值的瞬变等具有非常良好的稳定和平滑的作用，但是，对于频率在几十KHz至几十MHz的高频干扰，它是无能为力的，这是因为： (1)此时的低频整流管的结电容显现出来，对高频失去整流作用； (2)串联的电感的匝间电容显现出来，对高频形成低阻抗通路； (3)直流电容的卷绕极板之司显现电感特性，对高频形成高阻抗，便直流电容失去滤波作用。 总之，AC/DC整流滤波电路对于高频千扰是直通的，用AC/DC整流滤波电路去抗高频干扰是不可能的。 在抗干扰方面，另一种值得注意的错误观念认为：带普通隔离变压器的UPS具有很强的抗干扰能力。产生这种认识的原因，一是不了解隔离变压器的功能和工作原理，二是不清楚干扰的特性和传输途径。隔离变压器本身并不具备抗高频千扰的作用，只有做成带屏蔽层的隔离变压器，才能抗共模千扰。在变压器初级线圈与铁芯之间、铁芯和铁芯之间、次级线圈与铁芯之间分别增加三个屏蔽层，并将屏蔽层接地，便线圈与铁芯之间的藕合电容不起作用。超隔离变压器对高频共模和差模干扰都有较好的抑制作用。当然，这种变压器的成本也是相当高的，与同等容量的UPS成本不相上下。
