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不间断电源(UPS)是每个数据中心用来确保服务器和所有敏感计算设备不受电力线干扰和电能质量问题影响的设备之一。
数据中心系统中的直流电源
诸如服务器和路由器之类的计算设备都依赖于内部电源来提供运行处理器和外围设备所需的调节直流电源。这些电源只能在计算设备易于关闭或过载之前处理电源电压的某种变化。信息技术产业委员会(ITI)创建了一条曲线和应用说明,描述了典型信息技术设备可以忍受的输入电压范围。它被称为ITI(CBEMA)曲线。
ITI(CBEMA)曲线。来自Keysight的图片
应用笔记定义了ITI曲线描述的七种电能质量事件。例如,曲线显示大多数设备能够承受高达20ms的电压降。UPS的设计是为了确保计算设备的输入电压在电压范围的“功能区无中断”范围内。
不间断电源的组件
有几种类型的不间断电源,将在下面定义,但所有UPS系统都将使用以下组件。
整流器:整流器将输入交流电转换为直流电。该直流电将用于为储能系统供电。
储能:每个UPS都会使用某种系统来存储能量,以防输入电源故障。这种能量可以以电池、飞轮或超级电容器的形式存储,是UPS提供不间断电源的原因。
逆变器:逆变器将来自整流器或储能系统的直流电转换为负载使用的所需交流电。
示例UPS的基本系统配置,EatonE系列DX三相UPS。图片由Eaton提供。
不间断电源的类型
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待机/离线:备用UPS有两种模式。在正常运行期间,输入功率直接馈送到输出负载而没有滤波。当检测到断电时,固态开关用于将负载转移到电池电源。
线路交互:与备用UPS类似,但能够根据过压和欠压情况调整输出,而无需切换到电池。当检测到断电时,固态开关用于将负载转移到电池电源。