UPS电源设备，如何承包十大行业领域电力保障
2025-01-10
UPS(不间断电源)是一种含有储能装置的电源设备，主要用于在市电中断或不稳定时，为关键设备提供持续、稳定的电力供应。
以下是UPS的一些主要应用场景：
1、数据中心内的服务器和存储设备等；
2、金融行业的关键设备如ATM机、交易系统服务器、监控系统等；
3、通信行业的通信基站、程控交换机、无线通信设备等；
4、医疗设备的手术灯、血压仪、心电图机等提供应急电源；
5、工业自动化系统、高压断路器、继电保护等设备；
6、政府机构的办公系统、监控系统、应急指挥系统等；
7、学校的计算机教室、实验室、图书馆等；
8、交通系统中轨道交通、交通信号灯、监控系统等；
9、为办公设备的电脑、打印机、复印机等提供应急电源；
10、风电、太阳能等新能源领域；
它通过将蓄电池与UPS主机连接，利用主机内的逆变器等模块电路将直流电转换成市电，从而在停电时为重要高端设备、精密仪器、计算机网络系统等提供稳定、不间断的电力供应。UPS系统的稳定性和可靠性直接关系到关键设备的正常运行，因此，其内部电子元器件的选择至关重要。
图：UPS的应用原理框图
本文将重点推荐一款适用于UPS的20MHZ有源晶振——OT8JI-111-20M，并对其选型进行详细分析。
一、UPS对有源晶振的基本要求
(一)高精度频率
UPS系统中的主控MCU(微控制单元)需要一个高精度的时钟基准来确保其正常运行。时钟信号的精度直接影响到MCU的指令执行、数据处理和通信同步等关键功能。因此，有源晶振的标称频率必须与UPS电路设计要求精确匹配，并且在不同温度和电压条件下仍能保持稳定的频率输出，以避免因频率偏差导致的系统性能下降或故障。
(二)高可靠性
UPS通常用于保障关键设备的电力供应，其运行环境可能较为复杂，包括高温、低温、湿度变化以及电磁干扰等。有源晶振作为UPS系统的核心元器件之一，必须具备高可靠性，能够在各种恶劣环境下长期稳定工作，不易发生故障，从而确保UPS系统的持续可靠运行。
(三)宽电压兼容性
UPS系统可能会在不同的电压条件下工作，因此有源晶振需要具备良好的电压兼容性。它应该能够在一定电压范围内正常工作，不受电压波动的影响，以适应不同电源环境下的UPS系统需求。
(四)宽温度范围
UPS系统可能会在不同的温度环境下使用，如工业现场、数据中心等。有源晶振需要具备宽温度范围的工作能力，能够在高温或低温条件下保持稳定的频率输出和性能，以满足UPS系统在不同环境下的使用需求。
二、推荐选型：OT8JI-111-20M有源晶振
(一)基本参数
品牌：扬兴(YXC)
系列：YSO110TR系列
封装尺寸：7.0 * 5.0 mm
标称频率：20MHZ
频率稳定度：常温频差±10PPM，全温范围内总频差±30PPM
工作电压：兼容1.8V~3.3V
工作温度范围：-40~+85°C
(二)选型理由分析
1. 频率匹配
OT8JI-111-20M的标称频率为20MHZ，与客户UPS产品主控MCU的时钟基准频率要求完全一致。这一精确的频率匹配能够确保UPS系统在启动和运行过程中，MCU能够接收到准确的时钟信号，从而保证其指令执行的同步性和数据处理的准确性。在UPS系统中，MCU需要根据时钟信号来控制逆变器的开关频率、调节电池充放电过程以及进行通信协议的同步等，因此，频率的精确匹配对于整个系统的稳定性和性能至关重要。
2. 高精度与高可靠性
该有源晶振在常温下的频差为±10PPM，而在全温范围内总频差为±30PPM。这一高精度的频率稳定性远低于±20PPM的要求，意味着在不同温度条件下，其频率偏差都非常小，能够为UPS系统提供一个稳定可靠的时钟基准。高精度的频率输出有助于减少因频率偏差导致的系统误差，提高UPS系统的整体性能和可靠性。例如，在电池充放电过程中，MCU需要根据时钟信号来精确控制充放电电流和电压，高精度的时钟信号能够确保电池的充放电过程更加稳定和安全，延长电池的使用寿命。
此外，OT8JI-111-20M还采用了先进的封装工艺和内部电路设计，使其在抗电磁干扰、耐振动和耐冲击等方面表现出色。在UPS系统中，电磁干扰是一个常见的问题，可能会对有源晶振的频率稳定性产生影响。而OT8JI-111-20M能够有效抵抗电磁干扰，保持稳定的频率输出，从而确保UPS系统的正常运行。
3. 电压兼容性
OT8JI-111-20M可兼容1.8V~3.3V的多个电压范围，这一宽电压兼容性使得其能够适配不同电压等级的UPS系统。在实际应用中，UPS系统可能会因为电源环境的变化或者不同设备的连接而面临电压波动的情况。有源晶振的宽电压兼容性可以确保其在电压变化时仍能正常工作，不受电压波动的影响，从而提高了UPS系统的适应性和可靠性。例如，在一些工业现场，电源电压可能会因为电网的不稳定而发生波动，而OT8JI-111-20M能够在这种情况下依然保持稳定的频率输出，保证UPS系统的持续运行。
4. 宽温范围
-40~+85°C的工作温度范围，使得OT8JI-111-20M能够在温差变化较大的工作环境下保持良好的精度特性。UPS系统可能会在不同的温度条件下使用，如在高温的工业现场或者低温的数据中心等。在这些环境下，温度的变化可能会对有源晶振的频率稳定性产生影响。而OT8JI-111-20M的宽温范围设计能够确保其在不同温度条件下都能保持稳定的频率输出，满足UPS系统在各种环境下的使用需求。例如，在高温环境下，有源晶振可能会因为温度升高而导致频率漂移，而OT8JI-111-20M能够在高温条件下依然保持±30PPM的频率稳定度，从而保证UPS系统的正常运行。
三、结语
综上所述，扬兴有源晶振OT8JI-111-20M凭借其优异的性能和广泛的适用性，非常适合用于UPS系统。它能够满足UPS对高精度、高可靠性、耐高温和抗电磁干扰等要求，为UPS系统提供稳定可靠的时钟信号，保障其长期稳定运行。选择OT8JI-111-20M有源晶振，将有助于提高UPS系统的整体性能和可靠性，确保关键设备的稳定电力供应，为客户的业务发展提供有力支持。
