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apcups电源简介
“电容元件”是“电路分析”学科中电路模型中除了电阻元件r，电感元件l以外的一个电路基本元件。在线性电路中，电容元件以电容
量c表示。元件的“伏安关系”是线性电路分析中除了基尔霍夫定律以外的必要的约束条件。电容元件的伏安关系是
i=c(dv/dt),也就是
说，电容元件中的电流，除了电容量c以外，与电阻元件r不同，它不是取决于电压v本身，而是取决于电压对时间的变化率（dv/dt）.电
压变化愈快，电容中的电流愈大，反之则愈小。据此，在“稳态”情况下，当电压为直流时，电容中电流为零；当电压为正弦波时，电
容中电流也是正弦波，但在相位上要超前电压（π/2）;当电压为周期性等腰三角形波时，电流为矩形波，如此等等。总的来说，电容中
的电流波形比电压变化得更快，含有更多的高频成分。
集总参数电路中与电场有关的物理过程集中在电容元件中进行，电容元件是构成各种电容器的电路模型所必需的一种理想电路元件[1]
。
电容元件的符号与特性曲线
电容元件是一种表征电路元件储存电荷特性的理想元件，其原始模型为由两块金属极板中间用绝缘介质隔开的平板电容器。当在两极板
上加上电压后，极板上分别积聚着等量的正负电荷，在两个极板之间产生电场。积聚的电荷愈多，所形成的电场就愈强，电容元件所储
存的电场能也就愈大。
其特性曲线是通过坐标原点一条直线的电容元件称为线性电容元件，否则称为非线性电容元件。
线性时不变电容元件的符号与特性曲线如图(c)和(d)所示，它的特性曲线是一条通过原点不随时间变化的直线，其数学表达式为q=cu。
式中的系数c为常量，与直线的斜率成正比，称为电容，单位是法[拉]，用f表示。[2]
基本性质编辑
电容元件具有两个基本的性质：
(1)电容电压的记忆性
从式可见，任意时刻t电容电压的数值uc(t)，要由从-∞到时刻t之间的全部电流ic(t)来确定。也就是说，此时刻以前流过电容的任何电
流对时刻t
的电压都有一定的贡献。这与电阻元件的电压或电流仅仅取决于此时刻的电流或电压完全不同，我们说电容是一种记忆元件
。
一 工作原理：
电容器与电池电池类似，也具有两个电极。在电容器内部，这两个电极分别连接到被电介质隔开的两块金属板上。电介质可以是空气、
纸张、塑料或其他任何不导电并能防止这两个金属极相互接触的物质。
电容器上与电池负极相连的金属板将吸收电池产生的电子。
电容器上与电池正极相连的金属板将向电池释放电子。 充电完成后，电容
器与电池具有相同的电压（如果电池电压是1.5伏特，则电容器电压也是1.5伏特）。
二 主要用途：
1.电容器用于存储电量以便高速释放。闪光灯用到的就是这一功能。大型激光器也使用此技术来获得非常明亮的瞬时闪光效果。
2.电容器还可以消除脉动。如果传导直流电压的线路含有脉动或尖峰，大容量电容器可以通过吸收波峰和填充波谷来使电压变得平稳。
3.电容器可以阻隔直流。如果将一个较小的电容器连接到电池上，则在电容器充电完成后（电容器容量较小时，瞬间即可完成充电过程
），电池的两极之间将不再有电流通过。然而，任何交流电流(ac)信号都可以畅通无阻地流过电容器。其原因是随着交流电流的波动，
电容器不断地充放电，就好像交流电流在流动一样。
4. 电容器与电感器一起使用，可构成振荡器。
新消息，在宣布与ebay旗下电子支付公司paypal合作仅一周多时间，阿里巴巴又与国际大的物流商ups结成战略联盟，全面服务于阿
里巴巴旗下针对外贸市场的全新在线批发电子商务平台“全球速卖通”
。该结盟被业内视为b2b巨头与物流巨头合作的开端，而全球速
卖通的品牌也随着ups的加入成为集顶级第三方支付、物流于一身的功能强大的在线外贸平台。
在线批发贸易市场对于中国小企业来说一直是渴望拓展的蓝海。但冗长复杂的流通环节一直是在线外贸发展的瓶颈。此次结盟是否能打
破这个瓶颈？ups将给阿里巴巴客户将带来哪些不同的用户体验呢？
ups全球电子商务营销副总裁表示，“通过与阿里巴巴结盟，我们希望能够成为中国小型企业的合作伙伴，在帮助他们简化物流流程的同
时，也为他们在全球范围内接触到更多新的买家和卖家提供协助。”
通过对被称为“海外淘宝”的“全球速卖通”平台的研究，记者发现，ups会给“全球速卖通”平台带来三个核心的变化：
，物流费让利给卖家。一般的购物平台，都是通过让卖家进行让利的手段促销。结盟后“全球速卖通”用户的物流的价格比之前要
有大幅优惠，直接让利给卖家。
第二，物流操作更加便捷。一位原淘宝卖家表示，以前需要自己打电话叫快递过来取货送货，现在可以直接在“全球速卖通”平台鼠标
一点，ups就上门取货，然后一般的热门地区1-2天，远的地区5天内就送货给买家了。
第三，物流安全更有保障。以前一般的国际间物流，其实在客户与物流公司之间还有一个中间环节——物流代理商，现在阿里巴巴和ups
合作之后，省去了中间环节，直接把货交到了ups的物流专人手中；并且ups通过帮助客户预算国际货运的关税费用，税收和运输成本，
保障卖家的权益。
业内分析人士指出，随着与物流巨头的结盟，阿里巴巴“全球速卖通”又领先同行业一大步。对于在速卖通平台交易的卖家来说，整个
环节流通的越快，利润率也就越高，而快速安全的快递服务，使得买家的用户体验也大大提高。
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池铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极
板活性物质
(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，其中极板的栅架，传统蓄电池用铅锑合金制造，免维护蓄电池是用铅钙
合金制造，前者用锑，后者用钙，这是两者的根本区别点。不同的材料就会产生不同的现象：传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象
，这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅，减弱了完全充电后蓄电池内的反电动势，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分
别从正负极板上逸出，使电解液减少。用钙代替锑，就可以改变完全充电后的蓄电池的反电动势，减少过充电流，液体气化速度减低，
从而减低了电解液的损失。
由于免维护蓄电池采用铅钙合金栅架，充电时产生的水分解量少，水份蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也
很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头、电线腐蚀少，抗过充电能力强，起动电流大，电量储存时间长
等优点。
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免维护蓄电池因其在正常充电电压下，电解液仅产生少量的气体，极板有很强的抗过充电能力，而且具有内阻小、低温起动性能好
、比常规蓄电池使用寿命长等特点，因而在整个使用期间不需添加蒸馏水，在充电系正常情况下，不需从拆下进行补充充电。但在保养
时应对其电解液的比重进行检查。
大多数免维护蓄电池在盖上设有一个孔形液体(温度补偿型)比重计，它会根据电解液比重的变化而改变颜色。可以指示蓄电池的存
放电状态和电解液液位的高度。当比重计的指示眼呈绿色时，表明充电已足，蓄电池正常；当指示眼绿点很少或为黑色，表明蓄电池需
要充电；当指示眼显示淡黄色，表明蓄电池内部有故障，需要修理或进行更换。
apcups电源的带载能力是用户选择ups时首先要考虑的问题，即需要一个多大容量的ups不间断电源，被选中的ups在各种情况下带负载
的能力又如何，都是需要认真对待的。但ups又不象变压器那样，只要负载功率不超过其额定输出容量（kva）数值，无论什么负载都行
，而ups的输出容量不仅与负载大小有关，还与负载的性质有关。
为什么会是这样呢，其原因就是ups机内的输出侧有一组电容。这组电容是做什么的呢？有两种说法：其一，双变换型ups的这组电容是
“补偿电容”，delta变换型ups的这组电容是逆变器的输出滤波电容。在一篇英文文章里对这个问题有很多论述,图1和图2就是这篇英文
文章所附的图，是以500kva的ups为例来说明的。
双变换型ups的额定负载功率因数为0.8，逆变器供给有功功率p，电容不仅要起滤波作用，还要供给负载的无功功率q。那么额定容量为
500kva的ups在额定情况下，应供给负载400kw的有功功率，300kvar的无功功率。而逆变器只供给有功功率，无功功率则由输出电容c来
供给。所以这个所谓“补偿电容”既要滤波，既要供无功功率，至少要有300kvar的大小。见图1中对输出电容的标注（300kvar
pwm电容
）。
是delta变换型ups的电路，因为额定负载功率因数为1，所以负载功率完全由主逆变器供给，输出电容只供pwm逆变器的滤波用（pwm
电容）。
为什么会有这种看法和结论呢，就是因为二者的额定负载功率因数不同。按delta变换型ups的额定负载功率因数为1，双变换型ups的额
定负载功率因数为0.8。由于这个原因造成上述这种认识和结论。
首先从一种双变换ups的实际电容说起。某著名品牌的双变换500kva
ups的输出电容为2组，一组为三角形连接c2，另一组为星形连接c3
。c2为200μf 440vac 15个，c3为100μf
280vac 30个。按额定电压为400v/230v计算，c2为150kvar，c3为50kvar
，总计为200kvar。
若按常规计算，负载所需无功功率q=s×sinφ=500×0.6=300kvar，是实际电容能够提供无功功率数值的1.5倍。另一种同品牌不同系列
100kva ups
的输出电容为30kvar，计算出无功功率q=100×0.6=60kvar，为实际值的2倍。显然这个电容提供不出负载所需的无功功率，
起不到补偿作用。
笔者认为：这个输出电容是pwm逆变器输出的滤波电容，它与逆变器输出变压器（或电感）共同组成滤波电路，而不是补偿电容。其大
小是由厂家根据滤波要求设计所决定的，不是按输出无功功率计算的。由于有了这个滤波电容，对高次谐波来讲是滤掉了，对于基波来
讲是一个固定的电容电路。ups输出端不管是否有负载，也不管负载大小，逆变器总是要供给这样一个容性电流。对于感性负载来讲，可
以降低逆变器电流，而对于容性负载来讲，又增大了逆变器电流。
产生这个问题的原因还是ups规定在额定容量时的负载功率因数的数值问题。双变换型ups一般规定为0.8(或0.7)，在此条件下选定的功
率器件。但也可以规定为1，那具体数据就不同了。delta变换ups也是一样，它在电池工作情况下是和双变换型无输出变压器的高频机
ups是相同的。对选择逆变器的功率器件和高频机是一样的。所以负载功率因数取1是厂家设计时确定的。当然，由于这样的设计，10kva
的ups可以带10kw功率因数为1的负载。
可是，ups的带载能力，除了在额定情况下以外，还需要考察它在其它负载条件下的情况，即适应负载的能力。因为在各种负载功率因
数下其所需容量就不一定是给出的额定值了。
一般ups都有一个输出功率与负载功率因数的关系数据，有的是曲线图，有的是直方图，有的是数据表。delta变换型ups电源给出的是
0.9超前到0.8滞后（但未给出在这个范围内输出功率的数值，一般是小于其额定功率的）。其实双变换型ups也有这些数据，只不过在平
时提供的样本中没有写出。
登载在《ups应用》杂志2003年2月刊（总21期）上笔者撰写的文章《ups的额定输出功率与负载功率因数》一文中有详细的分析。同时
也列出了多种品牌ups的数据，其中就有silcon
300系列的曲线图，其数据和delta变换型ups产品差不多。范围宽的是aeg的ups是全功
率因数范围，从“容性0”～1～“感性0”。
在不同负载条件下的ups输出这个问题逐渐引起人们的注意，特别是设计者不仅需要确定额定功率值，而且还需要考虑在不同负载性质
时ups输出的功率值。
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北京金业顺达科技有限公司
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