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    UPS电源的电源功率参数值高低的影响

    日期:2015/06/26  点击:540 次
    长期以来,不论是UPS的供应商还是用户,在UPS功率因数问题上,一直都在讨论着一个焦点性的问题:用户声言要高功率因数的UPS,供应商也说这个数值越大越好,于是各厂家就尽全力去提高这个参数。到底UPS的功率因数是大点好还是小点好呢?亦光科技就给大家简单的介绍一下UPS电源功率因素的影响。

      UPS有两个功率因数值:输入功率因数和输出功率因数。输入功率因数表示UPS对电网有功功率的吸收能力及对电网的影响程度;输出功率因数表示UPS对非线性负载的适应能力。当然,对输入功率因数的要求显然是越高越好,而UPS得输出功率因数却并不一定越高越好。

      下面先来看看几个概念:

      视在功率(S):即交流电压和交流电流的乘积。其单位为伏安,UPS的标称容量就是指其视在功率,即额定输出电压和额定输出电流的乘积。用公式表示为: S=U×I

      视在功率包括两部分:输出有功功率(P)和无功功率(Q)。

      有功功率(P):指直接做功的部分,单位为瓦(W)。比如使灯发亮,使电机运转等。因为这个功率做功后都变成了热量,转化成热能、光能、机械能等,可以被人明显地感知到。有功功率只是视在功率的一部分,它与视在功率的关系为:P=S×cosφ=U×I×cosφ 。

      其中cosφ即为功率因数,角φ是在非线性负载时,电压电流的相位差。功率因数表征着UPS输出有功功率的能力。

      无功功率(Q):是指储存在电路中但不直接做功的那部分功率,单位为乏(var)。其数值用公式表示为:Q=S×sinφ=U×I×sinφ

      虽然无功功率不转化为其他的能量形式,但对于计算机等非线性负载来说,没有无功功率却根本无法工作。

      大多数人都认为既然无功功率不做功,当然可以不要。于是认为功率因数为1的电源最好,可以输出最大的功率。然而实际情况并非如此。

      首先从负载方面来说。

      比如说计算机吧,当市电输入后,要进行整流处理,如果去掉输出端的电容C,将整流桥的输出电压直接输出给计算机,则这时计算机的功率因数接近于1,但输出的直流电压是忽大忽小,上下起伏的脉动波,显然这样的电压是无法让计算机正常工作的,这么高的功率因数又有什么用呢?为了让计算机能正常工作,在整流桥输出端加个大电容,来进行滤波,以向计算机输入平滑的直流电压Uo,这个电容滤波器就像一个水库一样,里面必须储存足够数量的电荷,在整流桥输出电压偏低时,补充电荷;偏高时储存电荷,保证Uo的电压不会有显著的脉动变化,以输出平滑的直流电压。储存在电容器里的这部分能量其实就是无功功率。有的平滑滤波电路用电感或电容与电感共同组成,但无论哪种,原理都是相通的,可电路中,只要存在电容或电感,功率因数就不会再为1了。因此说,计算机之类的非线性负载不仅需要有功功率,同样也需要无功功率才能正常工作。

      UPS的输出功率因数真正含义是适应负载的能力,即能适应多大功率的负载,而不单是提供有功功率的百分比。比如,在一定范围内,如果是线性负载,UPS的输出功率因数就是1;如果是计算机之类的非线性负载,UPS的输出功率因数也应该与其相匹配,为0.6~0.7。也就是说,UPS的输出功率因数是随负载而变化的。

      亦光科技认为,无论是UPS的输入功率因数还是输出功率因数,都是可以通过一定的手段提高的,问题是有无这个必要的问题。UPS的输出功率因数并不是越大越好,可以这样说:小功率因数的UPS包含有大功率因数的特点,大功率因数的UPS却代替不了小功率因数UPS的功能。UPS的输出功率因数大小完全是随负载的性质而变,并不是UPS要给负载输出什么性质的功率,而是负载需要什么性质的功率,UPS应该适应负载,而不是负载去适应UPS。