UPS分类方式都有哪些？

众所周知，UPS是一种含有储能装置的不间断电源，是能允许计算机在主电源丢失时保持运行至少一小段时间的设备。UPS包含一个电池包，当设备检测到主电源断电时，该电池包就会“启动”，给部分对电源稳定性要求较高的设备提供不间断的电源。

今天，我们主要从UPS的电路结构形式和基本特点等方面出发，介绍6种关于UPS的主要分类方式，丰富大家对UPS的认识，帮助相关人员根据UPS的分类更好的选择适合的UPS产品。

（1）按运作方式分类

• 动态式UPS

动态式UPS由整流器、电池、直流电动机、柴（汽）油机、飞轮和发电机组构成，是UPS的早期形式，具有稳定可靠，维护技术比较简单的优点。但设备庞大笨重，效率低、噪声大，目前应用不多。

• 静态式UPS

静态式UPS采用了大功率逆变技术和强电流电子开关，实现大功率的电能转换，更能适用于当今IT行业、自动化控制和精密仪器等的普遍应用。

（2）按工作原理分类

• 后备式UPS（off line）

逆变器并联连接在市电与负载之间。

有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；市电通过充电器给电池充电；停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给给负载。

• 在线式UPS（on line）

不管市电正常与否，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即在线式UPS电源的逆变器始终处于工作状态。

• 在线互动式UPS（line interactive）

在线互动式UPS是基于在线式UPS发展起来的一种新技术，其电池、逆变器和输出始终处于连通状态，逆变器与充电器合二为一。

在市电供电状态下，逆变器反相工作，为蓄电池充电；市电异常时，转换开关断开，由蓄电池提供输出。

（3）按输出波形分类

• 正弦波输出

正弦波的波形和电网上或者发电机发的波形是一样的，甚至比电网上获取的电的波形还要完美。正弦波UPS一般只在容量超过5KVA的机组，或者在线式以及部分在线互动式机组上才出现，除非后备机组容量非常大，不然很少见。

正弦波不挑负载，可作逆变器单独使用。正弦波输出的UPS电源适合阻性和感性负载。通常所见到的灯泡，电炉，饭锅等属于阻性负载，电扇，电源变压器属于感性负载。适用的范围宽，价格较高。

• 方波输出

一般数字信号存在0和1两种状态，形成了我们所看到的方波，因其频率是一定的，更多的时候呈现在我们面前的是矩形波。在线互动式UPS和后备式UPS在电池放电进行逆变时是方波输出。

采用方波系统的UPS电源不会在很大的机组上出现，通常是在几百伏安的小容量且是后备机组的UPS里出现。

• 阶梯波输出

阶梯波是方波的特殊形式，它介于方波与正弦波之间，这种波形输出的UPS适合对电源要求不特别严格的负载使用。

（4）按供电体系分类

一般来说，输入形式主要取决于对现场三相电平衡度的影响程度，输出形式主要取决于UPS输出线径及功率元件的容量。

• 单进/单出

UPS单相输入单相输出供电体系：单相220V输入，单相220V输出。

因容量比较小，单入形式的UPS不会对入户市电的三相配平衡问题造成麻烦。主要应用在10KVA容量以下系统。

• 三进/单出

UPS三相输入单相输出供电体系：三相380V输入，单相220V输出。

主要应用在10~80KVA容量的系统，个别场所可扩大到在5~160KVA容量的系统。对于工业用户，由于用电设备的分散性和跨专业的用电管理方式，一般倾向于使用三进单出的UPS产品。

• 三进/三出

UPS三相输入三相输出供电体系：三相380V输入，三相380V输出。

随着负载容量的增大，在输入三相形式的基础上，输出也采用三相形式，使每个单相输出的电流不至过大。主要应用在20KVA容量以上系统。

（5）按备用时间分类

• 标准型：UPS备用时间为5~25分钟

一般来说，标准型机内带有电池组，在停电后可以维持较短时间的供电（一般不超过25分钟）。

• 长效型：UPS备用时间为1~8小时

长效型机内不带电池，但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间，厂商在设计时会加大充电器容量或加装并联的充电器。

（6）按有无隔离变压器分类

• 工频UPS

工频机是以传统的模拟电路原理设计，由晶闸管(SCR)整流器、IGBT 逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz，顾名思义叫工频UPS。工频机对隔离变压器的使用，在很大程度上提升了UPS的可靠性。

• 高频UPS

高频机通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT 可以通过控制加在门极的驱动来控制其开通与关断， IGBT 整流器开关频率通常在几千赫到几十千赫，甚至高达上百千赫，远远高于工频机，因此称为高频UPS。

（7）按结构形态分类

• 塔式UPS

外形和结构与立式PC相似，但主机机箱比标准的ATX机箱要大，需要预留足够的内部空间便于日后进行硬盘和电源的冗余扩展。

• 模块化UPS

安装在标准机架上，结构类似于服务器，可以安装在19英寸标准服务器机柜内部，通过导轨固定在标准网络机柜内。

以上这些主流的分类方法，有的反映了UPS技术发展的阶段性，有的反映了技术实现的手段。另外，还有按输出功率（微型/中型/大型），按电池位置（内置式/外置式），按应用领域（商用UPS/工业UPS）分类等。

因此，UPS的各种分类方式也在一定程度上体现了UPS的不同性能和不同的应用场合。各种UPS的出现和存在与当时的电路技术水平、半导体器件的发展水平，以及实际应用的需要等多种因素有密切的关系。

当前为IT设备和系统供电的主流产品是静态UPS，包括后备式、在线式和在线互动式。而当代数据中心供电系统配置的主要是在线式UPS，我们将在下次分享时对在线式UPS及其拓扑结构形式作重点介绍。

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