UPS：不断电电源的基本概念与作用

UPS就是不间断电源（Uninterruptible Power System，UPS），它是伴随着计算机的诞生而出现的。作为通信电源系统的关键设备，UPS是一种有储能装置，以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。它可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、谐波、杂讯现象，使计算机系统运行更安全可靠。目前，UPS电源已经广泛应用于通信领域的各个行业，并且正在迅速走入家庭。

此外，在通信电源系统中常用到的逆变器是一种与UPS功能类似的备电设备，是将直流电（DC）转换成交流电（AC）的变换器。逆变器的性能不同，输出的交流电波形有阶梯波与正弦波（sine wave）两种，失真系数（THD）也因逆变器性能各有不同。

在早期的电信机房中，通常将220 V交流电源整流后为48 V电池组充电，由电池组直接给程控交换机供电。随着计算机网络和通信网络在电信机房的应用，需要为其提供高质量的220 V的交流电源。由于48 V电池组的应用，通常采用电池组+逆变器的方法，将48 V直流变换为220 V交流电源为网络供电。但是，这种方法同UPS相比存在着许多弊病。

（1）UPS（不间断供电系统）最重要的作用就是不间断供电，当市电网符合输入范围时，经过AC-DC、DC-AC双重变换后向负载供电；当市电网超限时，由电池向负载供电；当UPS故障或过载时由旁路电源向负载供电；维护时还可以通过手动维修旁路开关对UPS进行在线维护。而电池组+逆变器的供电方式，当电池组出现故障需要更换时，必须中断系统运行，这会对系统造成巨大的损失。UPS的不间断作用是电池组+逆变器无法替代的。

（2）UPS的作用是实现双路电源的不间断相互切换，起到后备、稳压、稳频、隔离干扰等作用。它能够将瞬间间断、谐波干扰、电压波动、频率波动、浪涌等电网干扰阻挡在负载之前。由于UPS自身逆变器的输入直流总线和外接电池组均与用户原有的48 V通信电源无任何直接的电气连接，所以不会对程控机产生任何传导干扰。另外，UPS为防止对外的辐射干扰，通常采用钢板式框架结构，像英国CHLORIDE UPS在内衬2 mm厚不锈钢板的外部设计的流线型塑料外壳，不仅保持了优美外形，而且消除了对其他设备的辐射干扰。在它的输入输出端采用了RFI滤波器，使得向负载提供的是经过净化的交流电源。

对于48 V电池组+逆变器而言，由于逆变器电源与程控机房所用的直流电源是同一组电池组，而逆变器采用的是高频脉宽调制工作方式，其反馈噪声干扰必然会进入程控电话的输入端，大大影响通话品质。(www.xing528.com)

（3）因为逆变器是固定的48 V供电，电池电压较低，当输出功率要求越大时，对功率模块的生产工艺要求也越高。因此，大功率逆变器难以实现。目前，最大的逆变器约为15 kV·A。而JPS本身的自带电池组直流电压可高至几百伏，单机功率可以很大，如英国CHLORIDEUPS单机可以做到600 kV·A，且还可以通过并机方式进一步扩大容量。例如：EDP90系列可以6台直接并联或通过公共旁路柜并联。

（4）由于48 V逆变器电源用量小，生产厂家通常规模比较小，其性能难以同UPS生产厂家相提并论。UPS作为一个完整独立的电源系统，在世界上生产已几十年，生产规模庞大、技术成熟、可靠性高，其可靠性指标理论上可达几十万小时，而48 V逆变器电源在技术上难以与之匹敌。

（5）为适应现代通信网络飞速发展的需求，要求UPS或逆变器必须拥有极强的网络管理功能。英国CHLORIDE UPS向用户提供了2个RS-232接口、1个计算机干接点接口和1组远程报警继电器触点。其完善的网络管理软件可适应不同的操作系统，可对16台UPS同时进行监控，可监测多达170多种参数。其特有的Life 2000远程监控软件可以使UPS天天都处于智能监控之中，确保用户高枕无忧。而对于48 V逆变器而言，由于其生产规模和使用范围的限制，很少有厂家能提供如此之强的软件功能。

（6）有人曾提出UPS的缺点：当输入电压偏高或偏低时，即转为电池放电，而我国电网状通常较差，会引起电池频繁放电，缩短电池寿命。使用48 V逆变器则不用考虑此问题。事实上，当今世界上具有实力的UPS生产大厂，如EXIDE、MGE、CHLORIDE等在设计上均充分考虑了此问题。例如：英国CHLORIDE UPS，采用先进的DSP控制技术，具有超宽的输入电压范围，在+25%的范围内仍可满载输出，极大地减少了电池放电次数。其先进的智能电池管理功能，使其充电器具有极小的交流纹波。充电电压自动温度补偿、放电终止电压随放电时间自动补偿、自动电池检测、电池寿命计算等功能，极大地保护了电池，可使电池寿命延长30%。

通过上述分析，可以发现：48 V逆变器在控制技术、抗干扰能力、网络管理、功率等级、可靠性等方面均无法达到在线式UPS的水平。因此，通信电源选用在线式UPS为最佳。