Powerson UPS QIA 知识库

Powerson UPS Q/A 知识库

一、 电源及UPS技术术语

1、 UPS的容量（输出功率）

很多人搞不清楚应该用瓦特还是应该用伏安来表示UPS的容量。许多UPS制造商分不清这两个概念的区别，甚至将W和VA两个名词等同起来，这更增加了人们理解上的混乱。

1.1大容量的UPS容量总是用VA表示

小容量的UPS（小于1000VA）用W表示容量，容量在1KVA-500KVA的UPS都用VA而不是W来表示容量。用W表示小容量UPS可能是因为小容量UPS用户更加熟悉瓦特这个概念，然而用VA能更准确地表示UPS和负载容量的匹配程度，因为最根本的决定UPS输出能力的是电流值（A），所以自然用VA表示更贴切。 1.2 W值总是小于等于VA值 换算关系式如下：

Watts（瓦特值）=VA*Power Factor=Volts*Amps*Power Factor Power Factor=功率因素 典型Volts=220V或120V Amps=负载电流

Power Factor：功率因素，其值在0和1之间

功率因素在0-1之间，它表示了负载电流做的有用功（Watts）的百分比。只有电加热器和灯泡等的功率因素为1；对于其它设备来说，有一部分负载电流只是在负载内循环，没有做功。这部分电流是谐波或电抗电流，它是由负载特性引起的。重要的是明白了由于有这部分电流，所以VA值比W值大，W值被认为是VA值当功率因素为1时的一个特例。 1.3计算机的瓦特W值是它的VA值的60-70%

事实上当今所有的现代计算机的开头电源都呈容性，其功率因素值为0.6-0.7。个人机趋向于0.6，大型机趋向于0.7。最近研制出一种称为具有功率因素自校正功率的新型电源，它的功率因素值为1。将来很可能会广范使用这种电源，但目前市场上还很少看到这种电源。POWERSON MUI 5-15KVA 单相中功率UPS已采用这种新技术。

1.4对计算机负载，UPS的W值是它的VA值的60-70%

因为所有计算机的功率因素值为0.6-0.7，所以对计算机负载，UPS的W值是VA值的60-70%。

1.5大多数UPS制造商用W表示容量，而实际上他们指的是VA值

当UPS厂家指出了额定W值而没有标出功率因素和额定VA值，用户可以假定这是在功率因素为1时W值（等于VA值），而实际上厂家指是UPS额定VA值。实际对计算机负载W值为该标出值的60-70%，所以一个额定值为100W的UPS能驱动一个100W的灯泡，但只能驱动一个65W的计算机。 1.6大多数计算机设备用VA表示容量

大多数计算机设备容量用VA表示，最近有些计算机开始用W表示容量（最著名的DEC和IBM）。但总体而言还是用VA的多。所以UPS用VA表示容量更能反映出其和负载的匹配程度。APC所有的UPS都同时提供了W值和VA两种值。产品的型号包括VA值，也可以通过将VA值乘以0.65折算成W值。 1.7 UPS额定为VA值以避免混淆

当一台UPS标出了W值，它对计算机负载的实际W值容量为该标出值的60-100%（通常是60%）而VA值则是100-130%的标定W值。而当一台UPS标出了额定VA值，它对计算机负载的实际VA值就等于该标出值，W值为标出值的60-70%。 1.8举例

一台如下配臵的标准的Compaq386机：NEC彩显、120M硬盘、一个流式磁带机、一个以太网卡和一个Logitec Bus 鼠标，在120VAC电源下测出它的W，电流AVA值如下： 总的Watts=230w 总的Amps=1.65A 交流电压=220V 总的V-A=363VA 功率因素=0.63 2、功率因数

功率因素在标称UPS容量时有重要时间。功率是能量的传输率的度量，在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。在交流系统里则要复杂些；即有部分交流电流在负载里循环不传输电能，它称为电抗电流或谐波电流，它使视在功率（电压Volt乘电流Amps）大

于实际功率。视在功率和实际功率的不等引出了因素，功率因素等于功率与视在功率的比值。所以交流系统里实际等于视在功率乘以功率因素。

许多设备的实际功率与视在功率的差值很小，可忽略不计，而计算机的这种差值则很大、很重要。最近美国PC Magazine杂志的一项研究表明计算机的典型功率因素的0.65，即视在功率（VA）比实际功率（Watts）大50%！

为了标称UPS容量，确保其有足够的输出功率，UPS的VA值应大于负载的VA值，负载的瓦特Watts值要小些，不应使用它，因为瓦特值没有电抗和谐波电流做的无用功。

很多UPS厂家UPS并不同时标明Watts和VA值。如果没有UPS的VA值就很难确定UPS是否带得动负载，实际上许多表明额定Watts的UPS驱动不了额定Watt的计算机负载（功率因素为0.65）!如果UPS标出了额定Watts值，我们可以认为VA值即等于该标准值。

最近研究出一种新的电源，叫作“功率因素自校正电源”这种电源的功率因素等于1。很可能一个国际标准（IEC 555）要求大多数计算机厂家必须使用这种新型电源，然而这种电源还很少见。 2、 波峰系数

除了较低的功率因素外，计算机负载不同寻常的地方是它还有较高的波峰系数。波峰系数是负载的波峰电流与RMS电流的比值（RMS：根均方值，即平均值），大多数电子设备的波峰系数为1.4（1.4是正弦波峰值和平均值的比值）。当负载的波峰系数大于1.4时，UPS就必须提供负载要求的尖峰电流，如果UPS提供不了负载要求的尖峰电流，UPS输出电压就会发生波形畸变。

计算机的波身系数随电源的情况而变化，甚至计算机由同一个房间的电源插座换到另一个电源插座后，波峰系数就会不同。普遍认为波峰系数是计算机负载的固有内在特性，但实际上它是负载和交流电源相互作用的结果。如正弦电源时，计算机的波峰系数为2-3，而阶梯型正弦电源时，计算机的波峰系数为1.4-1.9。

一个普通的错误观点认为计算机在尽可能高的波峰系数条件下运行比较理想。实际上计算机厂家尽可能地减小计算机的波峰系数，因为过高的波峰系数使电源的器件过热。

当计算机由UPS供电或经过电涌抑制器或电源调节器时波峰系数减小事实上是有益的副应，除非是以电源电压波形畸变为代价时波峰系数减小。这种畸变也能使波峰系数大大减小，类似于高电压过低的情形。UPS和电压调节器必需设计用来满足合适的尖峰电

压。

POWERSON正弦波UPS MUI满载时峰系数很高，接近3；1/2负载时为4；1/4负载是为8。阶梯性正弦波UPSMUE和PU系列的峰系数相应小些，满载时为1.6；1/2负载时为2；这一性能比大多数其它的调整器、UPS好得多。POWERSON UPS设计能满足计算机合适的尖峰电压要求。

通过对所有计算机的测试，发现当它们用POWERSON UPS供电时，计算机电源效率提高了少许，且计算机发热量减少。 4、电涌系数

人们常常错误地把电涌系数和UPS的电涌抑制性能或电涌抑制联系起来，实际上它们是不同的特性。电涌系数表示UPS启动负载时瞬间过载能力，由于负载启动间功率会加大。象马达和磁盘驱动器类负载要求有较大的电涌系数。

对于典型的带5 1/4\硬驱的计算机，要求的电涌系数是稳定运行的1.15倍，对于更大的配备8\、10\或15\硬驱的计算机，电涌系数要求将近是平均的1.5倍。

所有POWERSON UPS有足够的电涌系数满足带典型硬驱计算机启动要求，即使UPS满载情况下，对于带8\硬驱的计算机，有必要加大UPS容量，以防止保险烧毁。 5、UPS输入电压 输入电压：176V-253V

后备式UPS当输入电压低于176V，或高于253V就投入后备工作状态。如UPS带有AVR稳压选件，在额定输入电压范围内，输出电压稳压精度可达220V±5%。

在线式UPS当输入电压低于176V就报警，并有可能开始耗用后备电池；当输入电压高于253V，切断输入继电器，并禁止旁路，由后备电池供电。

充电器在额定输入电压范围内应能正常工作。 6、UPS输出电压

对正弦波输出的UPS其输出电压一般为220V±3%，优于市电，另一方面由于逆变器内阻比电网大，所以瞬态响应是考核UPS逆变器性能比较重要指标，一般动态电压瞬变范围220V±10%。瞬变响应恢复时间≤100ms。 7、输入频率

输入频率范围，指标一般为50Hz±5%，输入频率范围实际上反映了输出交流电压与市电的同步范围，输入频率在额定范围内，UPS输出交流电压的频率与输入相同且同步，

反之UPS输出交流电压不与市电同步，这时UPS输出频率为自由振荡频率，精度可达±1%-0.05%。

对UPS本身来说对输入频率要求并不高，只是不宜太低，否则会造成内部内热。UPS输入频率范围实际是一种对负责的保护。

同步好坏是UPS的一个很重要性能，但一般在说明书中对用户透明度不大。反映用户性能的指标，同步相位差，一般要求小些好。为了保障旁路可靠性无间断切换，对相位差控制也有严格要求。

有些在线式UPS对相位差控制设计不理想，一些中低档后备式UPS并没有采用同步技术。如果切换时间市电与逆变反相，对负载来说就是一个25Hz半波，对负载会造成很大冲击电流，影响用户硬件和数据安全，电脑会被复位重新起动，甚至被损坏。 8、输出频率

很多UPS厂商重要宣传其输出频率精度，这对智能化UPS来说产不难，但对用户实际意义不大。 9、输入、输出电流

输入输出电流是反映UPS性能重要指标，输入电流反映UPS效率和功率因数，输出电流反映UPS逆变器输出能力。

对相同功率UPS来说，输入电流越小，效率越高。传统工频在线式UPS 输入回路采用二极管、可控硅整流，其功率因数仅0.6-0.7，电流峰值高，因而有效值电流大，这种整流电路对网污染大，会造成N线过载，现新一代UPS如Powerson MUI 系列等高频UPS，输入用IGBT有源整流，功率因数达0.98以上，消除对电网污染，是新一代绿色电流。

输出电流是反映UPS输出能力的。

如MUI3000 UPS额定输出功率3000VA/2000W 输出功率因数0.67

这时UPS逆变器输出电流为3000VA/220V=13.6A。

输出功率因数为0.67，说明其逆变输出电流能力强，峰值因子高，适用于电脑负载。由于MUI3000采用P.F.C技术，输入功率因数为0.98，输出功率因数低，可以0.67，其输入电流为10.7A，输出电流为13.6A，那么输入电流小于输出电流，这反映MUI系列这类UPS是节能产品，UPS大大提升电脑的功率因数，减小配电损耗，消除对电网污染。 10、后备时间

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