均为个人理解纯手打，简要可以看标题够了，有误恳请斧正。不知道大家喜欢不喜欢相对“图文无关”的图文并茂影响阅读体验呢，还是插点图片休息下。infrado纯原创，2023年4月8日。

在校期间，我发现学校里机房动力班的老师，由于没有接触业务，对实际上UPS的一些特性没有正确的认知。因此写一些网上很少提及的，但是实际上比较本质的信息。

#开关电源的功率因素

很多人提到功率因素，认为都是可以互补的。但是实际上开关电源的功率因素，若是没被动或者主动功率因素补偿电路pfc，实际上这个状态开关电源的电流并非感性用电器可以抵消的。

##本质

开关电源输入交流电，转换为直流电，然后通过高频率开关依据输出反馈对这个基础的直流电进行截取转换。

整流桥，本质可以理解为四个二极管，使输出端正负位置确定。然后就是一个大电容。对电容充电电流是比较大的，且交流电的电压不断波动，只有市电当时的电压差超过电容当前的电压，才会开始随着电压上升开始充电提高电流对电容充电，直到压差超过，不再充电。所以这样的电流根本就不是正弦波，自然对电网由干扰。这只是一种干扰，其他干扰请看后续分析或者先自行搜索吧。

经过整流桥变换，因此电容两端最高充至峰值。市电有效值220，峰值310，而实际国内供电较好的电压能测量到230至240，以250V计算，峰值也距离400还有空间，因此主电容耐压400V。不差钱的货色会选择450V耐压的。主电容是后续结构的能量来源，所以决定性的影响了掉电后的相同功率的保持时间，而电源的功率大小也影响对主电容的选择。

只是因为相当于交流电过了整流桥充电容，所以呈现容性，但是并非正弦波电流，要呈现为阻性，PFC电路没那么简单。虽然整流桥，零火不分电源能工作，但是因为PFC电路，最好确保零火正确。

##散发感悟

PFC电路的目的就是让开关电源呈现出阻性或者近似阻性的电流曲线，由原理可以得知，电流并非简单的提前或者滞后，不是混和感性负载可以解决的；一般来说开关电源使用高压直流问题不大。

这就是全桥嘛，还有半桥的，猜想就是由于这个原因，有一些电源在直流输入后，交换输入的正负状态，就可以正常使用。

正经的服务器带检测，而大厂也意识到有一些客户会这么玩。因此后续一些电源会带HVDC之类的型号，表示电源同时支持直流输入，对高压直流输入的认可，在工作后，通过IPMI或者相关控制台能查询到输入的状态。

而部分服务器电源会检测频率，猜测是PFC相关需求，会检测频率，如果纯正直流电可能会禁止运行，或者产生告警。

##个人经历

遇到过一些机房，由三方机房，也有运营商自建机房采用直流方案。一般平时发现不了，绝大多数服务器都能正常使用，譬如戴尔的，联想的。包括带继电器的上电咔嚓声的服务器、塔机电源，一般都不会反对。偶尔也能碰上，发现服务器在机房办公室或者机房墙壁取电正常开机使用，但是接入机柜的时候，电源指示灯红灯告警，或者不工作，低端的电源可能也因为半桥不工作，没遇到过。

提到这，好奇的你可能就想知道机房的电压给多高的？

经我的实际测量（万用表测量电压一般很准，你只需要考虑高品质的万用表能够帮助你不触电或者不引发短路即可），见过255V的，见过272V的，也有见过290V的啥电压都有。大概是120节铅酸浮充接近270V吧，这个电压见到比较多，290的可能是128节？也搜到过所谓的出处不明的《中国电信270V高压直流规范》，不过从中国电信工作的一些大佬得知，实际上电信没有这样的规范。

而服务器的电源自身是怎么说的呢？IPMI会显示电源电压、频率之类的检测值。

在这里就提到电压了，那么下一篇就讲讲UPS吧。然后再回来说开关电源，卖个关子，服务器IPMI显示输入电源信息是怎么个状态等下一篇吧。

##机房高压直流

有利弊吧，从原理上好像没关系，当然实际电源结构复杂，还是由可能对电源有损伤。在线式UPS整流变换本身转换效率低浪费电，UPS之间还要考虑相位差，能并机的UPS不会太低端，最少的容量也得10KVA，往往也就只能3台甚至两台并机，提供1+1/2+1冗余。资源浪费投资较大。而直流就是电池直接并，越多时间越久，越可靠（也是理想的，其实哪怕是铅酸完全同型号也不是随便并，更别提容量不同甚至类型不同）下一篇文章就说说UPS吧。从读者广泛性的意义来说，先写广泛应用于家庭，小店铺的小功率UPS。

#课代表

  1. 开关电源零火最好不要弄反
  2. 开关电源对电网有干扰，容性负载，但不是正弦波
  3. 开关电源输入直流能用，不过可能不太好