易事特ups分类
UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。
其中,我们常用的是后备式UPS,它具备了自动稳压、断电保护等UPS基础也重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域。
后备式UPS电源又分为后备式正弦波输出UPS电源和后备式方波输出UPS电源。
后备式正弦波输出UPS电源:单机输出可做到0.25KW~2KW,当市电在170V~264V间变化时,向用户提供经调压器处理的市电;当市电超出170V~264V范围时,才由UPS提供高质量的正弦波电源。
后备式方波输出UPS电源:与后备式正弦波输出UPS电源不同的只是为用户提供50Hz方波电源。
在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,如四通PS系列,其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。
在线互动式UPS,同后备式相比较,在线互动式具有滤波功能,抗市电干扰能力很强,转换时间小于4ms,逆变输出为模拟正弦波,所以能配备服务器、路由器等网络设备,或者用在电力环境较恶劣的地区。
UPS优点
不间断电源的主要优点,在于它的不间断供电能力。在市电交流输入正常时,UPS把交流电整流成直流电,然后再把直流电逆变成稳定无杂质的交流电,给后级负载使用 [2] 。一旦市电交流输入异常,比如欠压了或者停电了又或者频率异常了,那么UPS会启用备用能源-蓄电池,UPS的整流电路会关断,相应的,会把蓄电池的直流电逆变成稳定无杂质的交流电,继续给后级负载使用。这就是UPS不间断供电能力的由来。图1是典型的UPS框图。
基础架构,分久必合
近年来,融合基础架构成为数据中心的新趋势。所谓融合基础架构,简单说来是将服务器、存储、网络以及管理软件等资源融合于一体,形成一个整体的解决方案。和传统的数据中心架构相比,融合基础架构打破了存储、计算、网络的边界,简化了IT基础设施的部署、运维和管理,从而缩短了用户的部署时间,提高了资源利用率,大大降低了企业的采购成本。
目前,IBM、惠普、戴尔、华为、甲骨文均推出了各有特色的融合基础架构产品。预计到2017年,融合基础架构会占到全球服务器、网络、架构和服务市场总开支的三分之二,市场前景十分广阔。而对于底层的供配电设备,未来也将进一步与IT设备进行融合。
3)绿色节能,大势所趋
不断上涨的能源成本和不断增长的计算需求,使得数据中心的能耗问题引发越来越多的关注。在工信部发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》中,指出重点推广绿色数据中心和绿色电源,明确要求新建大型云计算数据中心的能耗效率(PUE)值达到1.5以下,已建的数据中心通过整合、改造和升级,PUE值应降到2.0以下。2014年2月1日,上海率先颁布了国内首个数据中心能耗限额的强制性地方标准,正式吹响了数据中心节能领域的先锋号角。
在国外,苹果、亚马逊、谷歌等公司都已积极开展数据中心的“绿色”改造,并推出许多超低PUE的数据中心,这些成功案例为国内的绿色数据中心建设提供了有益的借鉴。
2数据中心供配电系统的现状
1)传统UPS技术远远落后于数据中心的发展
“硅进铜退”已成为电力电子领域的发展趋势。在经历了MOSFET、IGBT等功率器件的更新换代、DSP与数字电路的广泛应用、LLC、软开关、三电平逆变等新拓扑的逐渐成熟后,高频化、数字化、智能化已成为电子产品的主流趋势。“铜”所代表的变压器、滤波电感等传统模拟电路器件正逐渐被“硅”所代表的各种单片机、控制芯片、新型半导体功率器件等数字电路器件所代替。正是“硅”的大量应用,使得电子产品体积越来越小、效率越来越高、运算速度越来越快,这一趋势在IT领域尤为明显,如刀片服务器、原子路由器等。在消费电子领域,则表现为越来越薄的手机、越来越小的各种盒子等。而对UPS行业来说,“铜”代表的是传统工频UPS的隔离变压器,“硅”代表的是更加智能化的高频UPS。“硅”的大量使用,使得UPS更加智能化,因为涉及到软件的要求越来越多,UPS也已从传统的硬件产品变成了软硬结合的产品。同时,从环保的角度来看,铜是不可再生资源,而硅主要来自于沙子,储量巨大。所以,无论从技术角度还是从经济成本角度考虑,“硅进铜退”都必将是UPS发展的重要趋势。
多方因素阻碍UPS技术进步。相比消费类电子产品的快速更新换代,数据中心的供配电产品明显进步缓慢。这主要是因为供配电产品的“基础设施”属性注定了,只要不坏,客户很少会主动进行更换,笔者就曾在某运营商机房看到华为公司十多年前推出的UPS目前仍在使用。除此之外,部分设备厂商出于自身利益的考虑,也进一步阻碍了新技术在UPS领域的应用。结果导致在国内新建的各种数据中心中,仍不时可以看到各种传统工频机的身影。