第8篇 环保、小型、轻量——UPS已进入锂电池时代

根据容量和供电时间选择型号

在一刻不停的现代社会中，电力就相当于血液，停电就等于失去供血。随着电脑所推动的网络化不断深入，当今社会的神经系统也会因为停电而瘫痪。UPS可应对停电之类的电源故障，利用充电的大容量电池提供电力，防止电脑、服务器等设备瘫痪。
根据容量、供电时间、方式、形状等，UPS可分为各种类型。简单来说的话，就好像汽车也分为轻型、普通、大型乘用车，以及微型、大型巴士等等。在导入UPS时，首先要考虑相应设备所需的电源容量及供电时间（30分钟、60分钟、2.5小时、3小时等）。
一个大致的标准是，家用系统大多为几十W到几百W之间。针对只需为IP电话和视频监控门供电的个人使用情况，也存在容量50W、供电时间为30分钟的锂离子电池轻便型UPS。在SOHO或小型办公室中，若为多台电脑或服务器网络系统供电，则需要1000W左右。在形状方面，除了台式以外，还有节省空间的机架式、带轮子的落地式等等。
大型办公室、通信设施、公共设施、金融机构、医院等采用的是三相200V输入电压的大型台式UPS（容量为10kVA〜1000kVA）。因为内含多个电池，其重量增加，形状也增大到自动售货机的程度。为了防止停电时间超过供电时间，有些UPS还连接了柴油发电机等紧急发电设备。

用TDK Lambda的“锂UPS”一举消除用户的不满

UPS由整流器（AC/DC转换）、电池（铅蓄电池、锂离子电池等）、逆变器（DC/AC转换）构成。供电方式存在多种，不过代表性的有“平时商用式”、“在线互动式”、“平时换流式”。

平时商用式
平时商用式是最简单的方式。在平时，它会直接输出商用交流电，并通过整流器将插座提供的商用交流电转换为直流并储存。在停电等情况下，切换开关会变为ON，待机状态的换流器会启动，将电池电力转换为交流电力。电压波形一般为方形波。这是因为采用开关式电源的电脑等设备不需要商用交流电的正弦波这种方式被用于个人小型UPS等。

在线互动式
由平时商用式改良来的方式。采用了变压器的AVR（电压修正电路）能自动修正输入电压的变化。

在输出波形方面，有的是方形波，有的则是和商用交流电相同的Sin波。

平时换流式
在上述两种方式中，停电时的开关切换会导致极短时间的输出中断。这称为“瞬断”。避免这种瞬断、让商用交流电的频率/波形无间断地切换为电池供电的方式，就是平时换流式。它通过整流器为电池充电，并通过平时换流器为连接的设备供电，停电时能无瞬断地切换，从而保证稳定的供电。它的特点在于，由于换流器不间断工作，换流器的损耗会增加，因而UPS整体的耗电量会稍大一些，但通过增加电池可以轻松地延长供电时间。中、大容量的UPS基本上都采用这种方式。

UPS的电池以前都采用铅蓄电池。它是密封型的，不会发生漏液等情况，但缺点就是笨重。并且，铅也是对环境有害的物质。因此，近年来人们开始采用小型、轻量且环保的锂离子电池。其价格高于铅蓄电池，但寿命格外的长，因此总成本更低。

TDK Lambda目前正在进一步增进蓄电技术知识，将自己打造成新时代的锂UPS领先企业。TDK Lambda的UPS特点在于其全面的安全措施，能够安心使用。即使是大容量的台式UPS，今后也会朝着轻量、小型、便捷的方向进化。

优质高效的电源管理也少不了UPS的贡献

电源故障不只包括停电而已。在日常中，因为各种各样的原因，商用交流电的Sin波会产生紊乱，让通电的电子设备产生故障。作为这类故障的对策，UPS非常的有效TDK Lambda提供种类丰富的UPS，它将以下电源故障分为9个类型，并按照可应对的电源故障数量，对UPS的供电方式进行了分类。

3级
（1）停电 落雷、自然灾害、人为失误等导致的供电中断。
（2）电压跌落 在大型机械等大容量负载接通电源、商用线路发生故障等情况下，电压瞬间下降的现象。
（3）电涌 关闭并开启大容量负载的电源时，负载急剧减少，电压瞬间超过商用标准的110%以上的过电压现象。

5级
（4）低电压 连接其他设备导致负载端容量增大、商用输入端异常等，导致输入电压低的现象。
（5）过电压 柴油发电机等发电设备的附近连接电源时，输入电压会保持较高状态。

9级
（6）商用电源噪声 其它连接设备产生的噪声，通过输入线传导，以电源噪声形式入侵。为防止这点，UPS也安装了电源用EMC滤波器。
（7）频率变化 在柴油发电机等发电设备工作不稳定时发生。
（8）开关噪声 开关在ON/OFF时，瞬间增大的电压对输入线施加的现象。通常会产生比尖峰噪声更短的9到10秒的噪声。
（9）高次谐波失真 开关电源、可变高速马达、复印机、传真机等非线性符合造成的现象。

等级越高表示越能抵抗电源故障，提供优质可靠的输出。在个人使用情况下，例如防止停电时家中电脑关机，选择3级的小型设备就足够了。如果重视可靠的网络管理和拓展性，可以选择在线互动式的5级设备。如果需要打造智能电源环境，适应从多计算机LAN到服务器网络系统的各种要求，可以选择平时换流式的9级设备。 太阳能发电和风力发电等自然能源的使用也正逐渐普及。若要进行电源管理，在电池储存的电力和商用电力间无缝切换，就少不了UPS技术。TDK Lambda的锂UPS，将为今后的绿色能源系统提供强有力的支持。