UPS是伴隨著計算機的問世而出現(xiàn)的。早期的計算機不像現(xiàn)在使用這樣方便,一個數(shù)據的輸入要經過幾道手續(xù):首先要將數(shù)據分解成0、1的數(shù)碼,接著要用穿孔機將數(shù)碼以打孔的形式穿在紙帶上;然后將紙帶放到光電機上將數(shù)據輸入到計算機里。由于這些輸入過程都是機械的運轉,不但手續(xù)麻煩,而且費時費力。一個大的數(shù)學題目,比如地質資料則需要數(shù)小時才可輸入完畢。
可想而知,如果在計算機運算過程中一旦停電,整個過程必須再重復一遍,這會帶來多大的損失。因此,為了解決這個問題,當時就提出希望在市電停電時能馬上給計算機一個信號,同時供電電源也不要馬上斷電,至少要堅持5s,使計算機能把當前的運算結果保存起來,等供電恢復時可以接著運算下去。這就是不間斷電源(UPS)的出現(xiàn)背景,所以說UPS和計算機是一對孿生兄弟。
早期的UPS是一臺交流發(fā)電機配上一個幾噸重的大飛輪。比如1967年我國進口英國的一臺1900計算機就配帶了一臺20kVA的UPS,這是一臺在轉子軸上安裝了一個5噸重飛輪的電動交流發(fā)電機。在市電正常供電時,飛輪與發(fā)電機轉子同速旋轉市電斷電時,借助飛輪的慣性帶動發(fā)電機轉子再繼續(xù)一個短暫的供電時間。可以看出,飛輪越重,后備供電的時間越長。
因此這種不間斷供電的方式耗材多,效率低,后備時間有限。尤其是起動時間既長又耗費電力,是使用者無可奈何,不得已才設計出的后備供電方案。不過這種供電結構方式也有其很大的優(yōu)點,那就是抗干擾能力特強,莫說是尖峰、噪聲、雷電之類的短暫干擾無法侵入,即使是幾秒鐘的電壓跌落和上沖也不能反應到計算機上。
為了有較長的后備時間,就采用了由直流電動機帶動交流發(fā)電機的方式,即將交流市電變成直流給電池組和直流電動機供電,一旦市電斷電就由電池組向直流電動機供電,使其繼續(xù)帶動交流發(fā)電機不間斷供電。這種供電結構的優(yōu)點和飛輪式發(fā)電UPS有著同樣的優(yōu)點。可以看出,在這里后備發(fā)電的時間長短取決于電池組的儲能情況,也就是電池組的容量。該時期的后備發(fā)電屬于旋轉發(fā)電機式UPS,是動態(tài)后備方式,如圖2所示。此時期由于電池組電壓在大功率范圍內穩(wěn)定會帶來很大麻煩,因為二極管整流輸出電壓是隨市電電壓而浮動的,若給電動機穩(wěn)定的安全工作電壓,必須要龐大的直流穩(wěn)壓器,這在當時的技術條件下是很困難的,當時的直流穩(wěn)壓器都是線性的,效率相當?shù)汀K怨β什灰俗龃蟆?br /> 60年后期可控硅的出現(xiàn)推進了UPS技術的發(fā)展,大功率可控整流器可以使電池輸入電壓穩(wěn)定,交流輸出電壓也可以用可控硅構成的逆變器產生。此時就出現(xiàn)了另一支由動態(tài)變換轉向靜止變換的UPS。此時的電路特點是:主電路全可控硅化,輸入和輸出都有變壓器,如圖3所示。1973年尼克松訪華帶來的兩臺Exide公司的UPS就是這種典型的結構。但可控硅逆變器的輸出只能是方波,所以逆變器后面要配置龐大而笨重的無源濾波器方可得到類似市電的正弦波。為了減小濾波器的累贅,也有的用幾個逆變器輸出波形串聯(lián)以得到接近正弦波的階梯波,但同樣增加了UPS的造價和功耗。
高壓可控硅與大功率晶體管的問世又使UPS技術向前邁進了一步,IPM公司在1980年左右率先取消了輸入變壓器,使UPS功耗有所減小。可控硅逆變器用晶體管代替,于是就出現(xiàn)了脈寬調制技術,由于將工作頻率提高到幾千赫茲,使得后面的無源濾波器大幅度減小。這樣一來是原來80%左右的系統(tǒng)效率幾乎提高了10個百分點。但由于晶體三極管的二次擊穿效應為機器帶來了不可靠因素,恰逢功率MOS管也已問世,此一階段兩種器件都在使用,不過由于功率MOS管壓降較大也難以做到大功率,為此晶體管與功率MOS管相結合的IGBT絕緣柵晶體管的出現(xiàn)解決了上述難題,很快就被用在了逆變器上。到此為止,基本定型了迄今為止仍在沿用的所謂工頻機結構UPS技術,由于此時逆變器仍在使用全橋電路,輸出端都是火線,所以必須要加輸出變壓器,使其產生零線(中線)。
由于IT技術的迅速發(fā)展與普及,大型計算機房開始建立,用電量大幅度增加,于是就發(fā)現(xiàn)了兩個問題:機房的輸入功率因數(shù)受到了供電局的質疑,為了保證用電效果供電局一般要求用戶的輸入功率因數(shù)不能低于0.9,而工頻機結構UPS的輸入功率因數(shù)都在0.8以下;由于用電量的增加,效率顯得格外重要,大型機房每年的運行費用高得驚人,而工頻機結構UPS得實際系統(tǒng)效率大都在90%以下。這種現(xiàn)狀如不改變將會給用戶帶來很大的損失。
為什么逆變器的器件更新很快,而整流器器件一直沒變動呢?
一般定型了的生產線尤其是大公司是不會輕易變動的,定型了的電路也不會輕易改動。但由于下述兩個原因所迫,不得不及時改進。
1)輸出環(huán)節(jié)的問題不論是什么年代,笨重龐大的體積總是不招人喜歡的,而且耗能相當嚴重。開始UPS的輸出方波要變成正弦波是何其困難!又是龐大的變壓器,又是龐大的濾波器或者是龐大的逆變器,等等。所以這一部分就成了急需改進的關鍵,一有機會決不放過。這也就成了逆變器更新?lián)Q代的動力。
2)改進的難度和復雜性問題
高頻機及頻機結構UPS的技術出現(xiàn)為當今高密度信息機房的建立與普及鋪平了道路。首先這種UPS的輸入功率因數(shù)幾乎是1,整機效率半載時就可達到95%,僅這兩項指標就是傳統(tǒng)型工頻機結構UPS所望塵莫及的,尤其是當代數(shù)據中心為了節(jié)能減排提出了能效比(PUE)在1.7以下的要求,更是傳統(tǒng)型工頻機結構UPS無法達到的指標。
漫談高頻機結構UPS的今與夕
時間:2010-11-03
來源:網絡轉載
導語:早期的UPS是一臺交流發(fā)電機配上一個幾噸重的大飛輪。比如1967年我國進口英國的一臺1900計算機就配帶了一臺20kVA的UPS,這是一臺在轉子軸上安裝了一個5噸重飛輪的電動交流發(fā)電機。
凡本網注明[來源:中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為中國傳動網(www.hysjfh.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。
本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網或業(yè)內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。

關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊

關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊

關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊
RENISHAW I RCS系列解決生產痛點
隨著工業(yè)自動化普及,機器人在搬運、制造、裝配等環(huán)節(jié)的應用越來越廣泛。
關鍵詞:2025-05-23萬捷|華南國際工業(yè)自動化展覽會——我們在10H-B040展位期待您的蒞臨!
萬捷|華南國際工業(yè)自動化展覽會——我們在10H-B040展位期待您的蒞臨!
關鍵詞:2025-05-23利用低成本機器人打造的包容性項目榮獲igus頒發(fā)的ROIBOT獎
Wittekindshofer工作室利用低成本機器人打造了一個適合殘障人士的工作場所,開發(fā)成本低至4970歐元
關鍵詞:2025-05-23中國AI芯片和DeepSeek成馬來西亞主權AI項目核心助力
中國AI芯片和DeepSeek成馬來西亞主權AI項目核心助力
關鍵詞:2025-05-22英特爾發(fā)布全新AI推理GPU芯片再戰(zhàn)英偉達
英特爾發(fā)布全新AI推理GPU芯片再戰(zhàn)英偉達
關鍵詞:2025-05-22黃仁勛:摩爾定律已經結束!未來只有天空能限制AI產業(yè)發(fā)展
5月21日消息,在回答鴻海董事長劉揚偉“是否看到AI芯片與產業(yè)發(fā)展會受到限制”的問題是,NVIDIA CEO黃仁勛表示,摩爾定律已經結束,未來只有天空...
關鍵詞:2025-05-22全球首款基于神經形態(tài)的RISC-V邊緣AI芯片發(fā)布
5月22日消息,荷蘭芯片廠商 Innatera 近日正式發(fā)布了第一款使用基于神經形態(tài)架構的商用RISC-V微控制器Pulsar ,主要用于AI傳感器應用。
關鍵詞:2025-05-22行業(yè)競爭加劇,汽車芯片卷向算力?
在政策框架逐步健全、技術體系持續(xù)迭代、消費端智能化訴求升級等多重驅動力作用下,國內外汽車芯片廠商也悄然間展開了一場算力軍備賽。
關鍵詞:2025-05-22集體漲停,固態(tài)電池又有重大突破
5月21日,國軒高科、領湃科技、金龍羽等漲停,上海洗霸、南都電源、當升科技、寧德時代等跟漲。
關鍵詞:2025-05-22馬斯克:愿意開放特斯拉FSD給其他車企使用
5月22日消息,日前,特斯拉CEO馬斯克在接受媒體采訪時表示,目前已經有好幾家大型汽車制造商與特斯拉洽談關于授權自動駕駛技術的事宜。
關鍵詞:2025-05-22

芯予正源,賦重牽行 英威騰 RM系列100~3200kVA模塊化UPS新品發(fā)布
2022-09-26
高功率密度,低碳綠色 英威騰 RM系列60~1920kVA模塊化UPS新品發(fā)布
2022-09-21
新品發(fā)布 | 鋰儲智存 運維可靠 英威騰UPS 配套LFP鋰電解決方案
2022-09-01
新品發(fā)布 | 英威騰電源5kVA模塊化UPS新品重磅登場!
2022-07-22
權威發(fā)布 英威騰模塊化UPS中國市場份額第二!
2022-06-10
實力認證!英威騰模塊化UPS電源獲“年度創(chuàng)新產品”獎項
2022-05-23
長春戰(zhàn)“疫”—英威騰UPS緊急馳援,提供電力保障!
2022-03-24
英威騰電源RM系列模塊化UPS榮獲“共創(chuàng)新格局—優(yōu)秀產品獎”
2021-10-27


- 運動控制
- 伺服系統(tǒng)
- 機器視覺
- 機械傳動
- 編碼器
- 直驅系統(tǒng)
- 工業(yè)電源
- 電力電子
- 工業(yè)互聯(lián)
- 高壓變頻器
- 中低壓變頻器
- 傳感器
- 人機界面
- PLC
- 電氣聯(lián)接
- 工業(yè)機器人
- 低壓電器
- 機柜