什么是UPS
UPS(Uninterruptible Power Supply)，即不間斷電源，是一種含有儲能裝置的不間斷電源。主要用于為部分對電源穩定性要求較高的設備，提供不間斷的電源，為單臺計算機、計算機網(wǎng)絡(luò )系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。
UPS的作用簡(jiǎn)述
當市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時(shí)的UPS就是一臺交流式電穩壓器，同時(shí)它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將電池的直流電能，通過(guò)逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
UPS 設備通常對電壓過(guò)高或電壓過(guò)低都能提供保護，逐漸發(fā)展成為一種具有穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓沖浪等功能的電力保護系統。
UPS為何會(huì )發(fā)熱
UPS工作在不同的模式下，產(chǎn)生的熱量不相同。在UPS絕大部分運行時(shí)間內，工作在主路逆變狀態(tài)，運行效率達80%~98%。UPS的2%~20%功率會(huì )轉化成熱量。一個(gè)100 kVA的UPS系統可以產(chǎn)生5 kW~10 kW的熱量。UPS因散熱等外在因素降低了其容量的使用效率。對于大型的UPS來(lái)說(shuō)，電氣元器件多，熱量損耗大，效率很容易低于95%，低于90%也是非常常見(jiàn)的。這就意味著(zhù)5%到10%的功率轉換成熱量消耗了。
而且，在UPS電源的設計中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）模塊已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛的應用。IGBT模塊會(huì )產(chǎn)生大量熱量，一般通過(guò)導熱硅脂（Tgrease2500、Tgrease300x）或導熱相變材料（TPCM 780SP）與散熱器相連將熱量導出到系統空間。
UPS如何解決散熱問(wèn)題
UPS電源的工作環(huán)境的溫度不高于25℃。如果工作環(huán)境溫度超過(guò)25℃，每溫升增加10℃，電池的壽命就會(huì )縮短一半左右。（參考資料：中國知網(wǎng)《UPS電源的使用與維護》以及《大功率UPS系統關(guān)鍵器件壽命分析及其在應用中的影響》）。
與自然對流冷卻相比，使用
散熱風(fēng)扇冷卻的效果較好，可將系統內溫度降低多達30 ℃。UPS系統中，若無(wú)散熱風(fēng)扇，系統內部的氣流速度過(guò)低，將會(huì )導致系統內元器件溫升過(guò)高。元器件外殼與外界溫度差會(huì )超過(guò)40 ℃，器件表面到內部熱源還有5 ℃到15 ℃的溫差。UPS元器件及系統故障率會(huì )明顯提升。而通過(guò)散熱風(fēng)扇的強制空氣冷卻，40 ℃的溫升可以降到10 ℃以下。因此，幾乎所有功率等級的UPS都會(huì )使用強制空氣冷卻，來(lái)降低器件的溫升。
如何提高UPS散熱風(fēng)扇在系統中的可靠性
UPS可靠性很大程度決定于風(fēng)冷系統的可靠性。而散熱風(fēng)扇長(cháng)時(shí)間不停地運轉，是UPS內部比較薄弱容易出問(wèn)題的環(huán)節，屬于易損件。如何才能提高UPS散熱風(fēng)扇在系統中的可靠性：
1、設置過(guò)濾網(wǎng)，減少進(jìn)入設備內部的灰塵顆粒。軸流風(fēng)扇的使用壽命實(shí)際上取決于軸承的壽命，而軸承的壽命由工作溫度和清潔度來(lái)決定。少塵、散熱良好的工作環(huán)境，有利于延長(cháng)散熱風(fēng)扇的壽命（
一盟散熱風(fēng)扇的壽命可達7萬(wàn)小時(shí)）。
2、采用集中式冗余散熱，將器件散熱片集中在一腔室空間中，設計散熱風(fēng)道；進(jìn)行散熱冗余設計，即使有散熱風(fēng)扇故障，也可以保證系統正常散熱。
3、加強散熱風(fēng)扇更換的可操作性，比如可帶電更換風(fēng)扇，維修方便。
當然，選擇適合UPS系統的散熱風(fēng)扇及散熱風(fēng)扇品質(zhì)優(yōu)良的也是提高UPS系統可靠性的必要前提。
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