摘要：UPS电源也称不间断电源，能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。它在市电停止供应的时候，能保持一段供电时间，使人们有时间存盘，再从容地关闭机器。文章阐述了UPS电路的工作原理、电源系统使用及故障处理。对于日常使用UPS电源时，重视保养，避免人为因素故障，将能增加UPS电源的使用寿命。
关键词：UPS原理；注意事项；使用；维护
1 UPS电路结构工作原理
1.1在线式
在线式UPS的运作模式为市电和用电设备是隔离的，市电不会直接供电给用电设备，而是到了UPS就被转换成直流电，再兵分两路，一路为电池充电，另一路则转回交流电，供电给用电设备，市电供电品质不稳或停电时，电池从充电转为供电，直到市电恢复正常才转回充电，UPS在用电的整个过程是全程介入的。其优点是输出的波型和市电一样是正弦波，而且纯净无杂讯，不受市电不稳定的影响，可供电给电感型负载，例如电风扇，只要在UPS输出功率足够的前题下，可以供电给任何使用市电的设备。
UPS电源一直使其逆变器处于工作状态，通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用备用直流电源（蓄电池组）给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此不存在切换时间问题，适用于对电源有严格要求的场合。在线式UPS电源不同于后备式的一大优点是供电持续长，一般为几个小时，也有大到十几个小时的，它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作，显然，由于其功能的特殊，价格也明显要贵很多。这种在线式UPS比较适用于计算机、广电、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。
1.2后备式
后备式又称为非在线式不间断电源，它只是“备援”性质的UPS，市电直接供电给用电设备也为电池充电，一旦市电供电品质不稳或停电了，市电的回路会自动切断，电池的直流电会被转换成交流电接手供电的任务，直到市电恢复正常，UPS只有在市电停电了才会介入供电，不过从直流电转换的交流电是方波，只限于供电给电容型负载，如电脑和监视器。平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，因此后备式UPS也被称为离线式UPS。后备式UPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合，比较适合家庭使用。然而这种UPS存在一个切换时间问题，因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。不过实际上这个切换时间很短，一般介于2至10毫秒，而计算机本身的交换式电源供应器在断电时应可维持10毫秒左右，所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。后备式UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主要是让您有时间备份数据，并尽快结束手头工作，其价格也较低。对不是太关键的电脑应用，比如个人家庭用户，就可配小功率的后备式UPS。
1.3线上交错式
线上交错式又称为线上互动式或在线互动式，基本运作方式和离线式一样，不同之处在于线上交错式虽不像在线式全程介入供电，但随时都在监视市电的供电状况，本身具备升压和减压补偿电路，在市电的供电状况不理想时，即时校正，减少不必要的切换，延长电池寿命。
这是一种智能化的UPS电源，所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作（即整流工作状态），给电池组充电;在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比，在线互动式UPS电源的保护功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口（如RS-232串口）进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可靠性。这种UPS集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点，但其稳频特性不是十分理想，不适合做常延时的UPS电源。
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2 维护与故障处理
2.1 运行环境维护
即便UPS电源是在正常工作状态，也要经常观察周边环境，以保持电池最佳的温度，避免太阳光直射或者环境的温度过高。并防尘除尘，每到气候干燥的时节，注意空气的灰粒飞进机内沉积，导致器件散热功能不好。当空气潮湿时，经常观看机子的工作动向，以免失常而报警不准确。
2.2 定期检测
除了对UPS电源常观察，勤除尘外，还时不时检查各个连接线路或者插件之间的连接情况，是否有松动和接触不牢的情况、腐蚀现象、有无壳变形和渗漏、主机设备是否正常等。
对于储能电池，要每年定期做一次放电。放电后，为保证蓄电池处于饱和状态，充电至少达到12 小时。
平时每组电池至少应有8只电池作标示电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量并做好记录。
2.3 故障处理
当出现故障时，断开手动旁路开关，切至维护位置（使用户不停电），UPS 装置停工作，蓄电池开关合闸，打开装置门进行检查。
当UPS电池系统出现故障时，及时的找出故障原因，要查清主机、电池组、UPS电源系统等。通过进行分析、检测。如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。
当主机出现击穿，断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障。
当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的电池时，应及时采用相应的方法恢复和修复，对不能恢复和修复的要更换，但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换，以免影响到主机。
3 使用注意事项
3.1 电源开关步骤
开机要按顺序合闸：储能电池开关→自动旁路开关→输出开关依次置于“ON”。日常开机只需按UPS面板“开”键，约20分钟后，即可使用。
关机的时候先将电脑或其它仪器关闭，让UPS空载运行10分钟，待机内热量排出后，再按面板“关”键。
3.2 电源系统使用
虽然UPS电源主机对环境温度要求不高，但要求室内清洁，少尘。储能蓄电池则对温度要求较高，温度太低，会使储电池容量下降。主机中设置的参数在使用中不能随意改变。
在无外电靠UPS电源系统自行供电时，应避免带负载启动UPS电源，应先关断各负载，等UPS电源系统起动后再开启负载。
UPS电源系统按使用要求功率余量不大，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。
由于组合电池组电压很高，存在电击危险，因此装卸导电联接条、输出线时应用安全保障，工具应采用绝缘措施，特别是输出接点应有防触摸措施。
对电池应避免大电流充放电，虽说在充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大，温升越高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。
正确连接好UPS，应将UPS的输入零（N）、相（C）、地（G）与市电的零、相、地对应。
4 结束语
在使用UPS电源时,应充分理解和掌握相应的操作方法,同时使用过程中应多加保养,就会避免许多人为因素故障,出现问题及时进行维护和更新,增加UPS电源的使用寿命。
参考文献
[1]杨广义.UPS电源的使用与维护[J].西部广播电视.2013（06）
[2]刘钧.UPS电源综合故障解决[J].数字通信世界.2011（11）
论文作者:张永斌,徐津
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/8
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