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1、ＵＰＳ有兩個(gè)功率因數(shù)值：輸入功率因數(shù)和輸出功率因數(shù)。輸入功率因數(shù)表示ＵＰＳ對(duì)電網(wǎng)有功功率吸收的能力及對(duì)電網(wǎng)影響的程度；輸出功率因數(shù)表示ＵＰＳ對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)能力。當(dāng)然，對(duì)輸入功率因數(shù)的要求是越高越好，而ＵＰＳ的輸出功率因數(shù)卻不一定越大越好，現(xiàn)就這個(gè)問題進(jìn)行討論。１ 基本概念·視在功率：即交流電壓和交流電流的乘積。ＵＰＳ說明書上的功率伏安值就是指ＵＰＳ的額定輸出電壓和額定輸出電流的乘積，用公式表示為：Ｓ＝ＵＩ式中，Ｓ是ＵＰＳ的額定輸出功率，單位是ＶＡ（伏安）；Ｕ是ＵＰＳ的額定輸出電壓，單位是Ｖ如２２０Ｖ３８０Ｖ等；
2、Ｉ是ＵＰＳ的額定輸出電流，單位是Ａ。視在功率包括兩部分：有功功率（Ｐ）和無功功率（Ｑ）。·有功功率是指直接做功的部分。比如使燈發(fā)亮，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使電子電路工作等。因?yàn)檫@個(gè)功率做功后都變成了熱量，可以直接被人們感覺到，所以有些人就產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)覺，即把有功功率當(dāng)成了視在功率，孰不知有功功率只是視在功率的一部分，用式表示：Ｐ＝Ｓｃｏｓθ＝ＵＩｃｏｓθ＝ＵＩ·Ｆ式中，Ｐ是有功功率，單位是Ｗ（瓦）；Ｆ＝ｃｏｓθ被稱為功率因數(shù)，而θ是在非線性負(fù)載時(shí)電壓電流不同相時(shí)的相位差。功率因數(shù)表征著ＵＰＳ輸出有功功率的能力?！o功功率是儲(chǔ)藏在電
3、路中但不直接做功的那部分功率，用式表示：Ｑ＝Ｓｓｉｎθ＝ＵＩｓｉｎθ式中，Ｑ為無功功率，單位是ｖａｒ（乏）。對(duì)于計(jì)算機(jī)和其它一切靠直流電壓工作的電子電路，離開無功功率是根本無法工作的。一般用戶都認(rèn)為計(jì)算機(jī)之類的設(shè)備只需要有功功率，而不需要無功功率。既然無功功率不做功，要它何用！于是他們當(dāng)然就認(rèn)為功率因數(shù)為１的電源最好。因?yàn)樗芙o出最大輸出功率，當(dāng)然也就認(rèn)為ＵＰＳ輸出功率因數(shù)小了就不好。然而，實(shí)際情況并非如此。假如有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，當(dāng)交流市電輸入后進(jìn)行整流，就得到圖１中ＵＤＣ的脈動(dòng)直流電壓，若不將脈動(dòng)電壓進(jìn)行任何加工，就直接
4、提供給計(jì)算機(jī)電路，毫無疑問，電路根本無法正常工作。雖然這時(shí)計(jì)算機(jī)的功率因數(shù)接近于１，可這又有何用呢。為了讓計(jì)算機(jī)電路能正常工作，必須向其提供平滑了的直流電壓。這個(gè)“平滑”工作必須由接在計(jì)算機(jī)電源整流器后面的濾波電容器Ｃ來完成。這個(gè)濾波器就像一個(gè)水庫(kù)，電容器里面必須儲(chǔ)存足夠數(shù)量的電荷，在整流半波之間的空白時(shí)，使電路上的工作電壓仍不間斷，能保持正常電平。換句話說，即使在兩個(gè)脈動(dòng)半波之間無輸入電能時(shí)，Ｕｃ的電壓電平也無顯著的變化，這個(gè)功能是靠電容器內(nèi)的儲(chǔ)能來實(shí)現(xiàn)的，儲(chǔ)存在電容器內(nèi)的這部分能量就是無功功率。所以說，計(jì)算機(jī)是靠無
5、功功率的支持，才能保證電路正確運(yùn)用有功功率實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行的。因此可以說，計(jì)算機(jī)不但需要有功功率，也需要無功功率，兩者缺一不可！３?。眨校拥妮敵龉β室驍?shù)并不是越大越好ＵＰＳ很少被用來照明或帶電熱器之類的線性負(fù)載，絕大多數(shù)用作像計(jì)算機(jī)或類似計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備供電。這類設(shè)備一般都在內(nèi)部設(shè)置了ＰＷＭ電源，而這種電源的特點(diǎn)就是直接將輸入市電整流濾波。如前所述，這些設(shè)備對(duì)市電（或ＵＰＳ輸出）構(gòu)成了非線性負(fù)載，功率因數(shù)Ｆ＝０．６～０．７。為了使ＵＰＳ和計(jì)算機(jī)匹配，ＵＰＳ最好也具有功率因數(shù)０．６～０．７的值，如美國(guó)的ＡＰＣ、瑞士的ＩＭＥＬ
6、和ＩＭ０６１等都具有這樣的輸出功率因數(shù)。功率因數(shù)是大了好還是小了好呢？為說明這個(gè)問題，可以看一下圖２的逆變器。輸出特性與功率因數(shù)的關(guān)系，也就是ＵＰＳ輸出與功率因數(shù)的關(guān)系。（１）當(dāng)功率因數(shù)Ｆ＝１時(shí)ＵＰＳ只能輸出額定容量的８０％，而且這是有功功率，這時(shí)的無功功率為０，對(duì)計(jì)算機(jī)這樣的非線性負(fù)載而言，顯然無法應(yīng)用。眾所周知，一個(gè)電源輸出最大功率的條件是電源內(nèi)阻和負(fù)載電阻值相等。比如從理想和極端的情況看，１ｋＶＡＵＰＳ的負(fù)載電阻是Ｒ＝Ｕ２／Ｐ＝２２０２／１０００＝４８．４Ω那么電源內(nèi)阻也是４８．４Ω，而且是純電阻，莫說帶脈沖
7、負(fù)載，就是電流稍有變化，也會(huì)造成輸出電壓Ｕ的大幅度變化。比如電流增加１Ａ，則輸出電壓就會(huì)下降：Ｕ＝４８．４×１＝４８．４（Ｖ）因此像圖１中電流Ｉ波形更無法適應(yīng)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)向ＵＰＳ索取的脈沖電流幅度為其平均電流的３倍以上。在這樣的脈沖負(fù)載下，電源將無法正常供電。當(dāng)然，這只是一個(gè)極端的例子，實(shí)際中情況要好得多。故功率因數(shù)Ｆ＝１的情況下，如果這個(gè)因數(shù)只僅僅是１而無變化余地，那麼就只能帶線性電阻負(fù)載，且過載能力較差?？傊疲剑钡模眨校?，一般說來，對(duì)輸入功率因數(shù)尚未校正過的計(jì)算機(jī)負(fù)載而言，沒有什么實(shí)際使用價(jià)值。比如計(jì)算機(jī)功率因
8、數(shù)取平均值０．６５，設(shè)１０ｋＶＡ的ＵＰＳ在Ｆ＝１時(shí)僅能輸出功率為８０００Ｗ（ＶＡ），如果帶４０臺(tái)功率為２００Ｗ的計(jì)算機(jī)，乍看起來正好滿載，其實(shí)不然，還有無功功率未計(jì)入，若計(jì)入后，視在功率Ｓ＝Ｐ／Ｆ＝８０００／０．６５＝１２３０８（ＶＡ）＝１．２３ｋＶＡ所以，上述情況已過載２３％了。而且Ｆ為１時(shí)，ＵＰＳ也并不能將１００％的ＶＡ值變
