科華技術(shù)UPS電源YTR1102 UPS應(yīng)急電源

科華技術(shù)UPS電源YTR1102 UPS應(yīng)急電源

UPS設(shè)備IGBT整流技術(shù)的成熟和無(wú)輸出變壓器產(chǎn)品(高頻機(jī))推向市場(chǎng),已經(jīng)歷了20多年,在與傳統(tǒng)雙變換可控整流技術(shù)UPS(工頻機(jī))爭(zhēng)奪市場(chǎng)的漫長(zhǎng)過(guò)程中,始終存在著技術(shù)和性能的概念之爭(zhēng)。本文總結(jié)了在爭(zhēng)論中出現(xiàn)的,并長(zhǎng)期影響市場(chǎng)走向的14個(gè)概念,及其產(chǎn)生和存在的原因。為有力地推動(dòng)性能更優(yōu)越的高頻機(jī)UPS在數(shù)據(jù)中心中的推廣和應(yīng)用,認(rèn)真地分析并對(duì)錯(cuò)誤概念做科學(xué)的探討是非常必要的。

1 去掉輸出變壓器是UPS電路技術(shù)的進(jìn)步
　　
　　UPS技術(shù)和產(chǎn)品產(chǎn)生于60年前,60年來(lái),隨著功率半導(dǎo)體器件和電力電子技術(shù)的進(jìn)步,UPS設(shè)備經(jīng)歷了由帶多個(gè)輸出工頻變壓器到單個(gè)輸出工頻變壓器再到去掉輸出變壓器的演變過(guò)程,如圖1所示。
　　

性能更好的大功率IGBT器件和更**的控制技術(shù)的出現(xiàn),為UPS設(shè)備從根本去掉輸出隔離變壓器創(chuàng)造了物質(zhì)條件,使其在高頻化、小型化、節(jié)能化和綠色環(huán)?；矫嫒〉昧碎L(zhǎng)足的進(jìn)展,這就是人們所說(shuō)的“高頻機(jī)”。這種機(jī)型集中體現(xiàn)了UPS電路技術(shù)的進(jìn)步,代表著UPS技術(shù)的發(fā)展方向。
　　
　　高頻機(jī)UPS的性能優(yōu)勢(shì)可概括為以下五個(gè)方面:
　　
　?、俑咻斎牍β室驍?shù),低輸入電流失真度,輸入功率因數(shù)高達(dá)99%,輸入諧波含量小于3%;
　　
　?、诠ぷ餍侍岣?%,可達(dá)到95%;
　　
　?、壑亓枯p、體積小,功率密度(kW/m2)比工頻機(jī)提高40%左右;占地面積(m2)比工頻機(jī)減少25%左右,重量比工頻機(jī)減少50%～80%；
　　
　?、艹杀镜?整機(jī)去科華技術(shù)UPS電源YTR1102 UPS應(yīng)急電源掉輸出隔離變壓器、輸入12脈沖移相變壓器、5次或11次無(wú)源濾波器;
　　
　?、輰?duì)電性能指標(biāo)的改進(jìn),輸入電壓范圍更寬,三相負(fù)載不平衡的適應(yīng)能力強(qiáng),輸出動(dòng)態(tài)性能好。
　　
　　2 工頻機(jī)UPS輸出變壓器的功能
　　
　　了解傳統(tǒng)UPS輸出隔離變壓器的功能是非常重要的,因?yàn)橹挥挟?dāng)用電路措施能夠完全實(shí)現(xiàn)它的功能時(shí),才有可能在新一代設(shè)備中替代并取消它。
　　
　　應(yīng)該說(shuō),這個(gè)變壓器是工頻機(jī)全橋逆變器不可分離的構(gòu)成部分。
　　
　　要提示的概念(一)輸出變壓器的功能:升壓和產(chǎn)生三相四線輸出的零線。
　　
　　(1)輸出變壓器的功能之一是為單相負(fù)載/三相負(fù)載提供所需的零線
　　
　　帶輸出變壓器的UPS的DC/AC逆變器通常是由全橋電路組成,如圖2所示。輸出端必須加變壓器,否則就完不成輸出單相或三相四線交流電壓的功能。科華技術(shù)UPS電源YTR1102 UPS應(yīng)急電源所以此變壓器應(yīng)視為產(chǎn)生輸出零線的變壓器。

傳統(tǒng)大中型UPS主回路結(jié)構(gòu)采用可控硅整流將輸入的交流電整流為直流電,電池直接(或經(jīng)過(guò)DC/DC變換)掛在直流母線上。當(dāng)輸入市電正常時(shí),靠可控硅整流電路的調(diào)節(jié)為橋式逆變器供電。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出,從整流輸入到逆變輸出的過(guò)程中,每個(gè)環(huán)節(jié)都是降壓環(huán)節(jié):可控硅整流要“斬掉”一部分輸入電壓,其輸出電壓恒定的代價(jià)是輸出電壓恒定在低于全波整流輸出電壓的某個(gè)數(shù)值上。而逆變環(huán)節(jié)同樣是一個(gè)降壓環(huán)節(jié),逆變器采用脈寬調(diào)制(PWM)方法逆變出正弦交流電,其結(jié)果同樣是輸出電壓等級(jí)的再次降低。正是由于上述的原因,在此種結(jié)構(gòu)的UPS逆變器中,輸出變壓器起著電壓匹配和提升的作用,將逆變器輸出的電壓升到合理的范圍。工頻機(jī)輸出變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)如圖3所示。