工频UPS和高频UPS电源的区别
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工频UPS和高频UPS的区别1、工频UPS逆变输出带隔离变压器,而高频UPS不带有隔离变压器;这样就使的工频UPS输出抗冲击能力强,对高频波完全隔离掉了。
因此工频UPS对负载的高频干扰完全消除,而高频UPS的输出是经电感和电容滤波后直接输出不带有隔离变压器,这样UPS的输出波形就可能含有高频谐波,就即使高频UPS输出加有射频滤波板,也只能是对某个波段的高频波滤掉,而不能把其它高频波滤掉,因此高频UPS对负载的高频干扰是有一定影响的,因此我们建议设备为防止高频干扰所使用的UPS 应为工频机适宜。
2、高频UPS的输出波形里面含有一定的直流分量的,如负载带有输入隔离变压器,则会引起隔离变压器发热,引起负载机内温度升高,从而加速了设备的老化。
更值得注意的是假如高频UPS里面的控制UPS直流输出分量的控制电路发生故障,则高频UPS的输出直流分量过高,则会把负载的隔离变压器烧掉,从而引发设备故障,而选用工频UPS则无此类事件发生。
3、从整体故障率而言高频UPS比工频UPS要高,并且高频UPS的辐射干扰比工频UPS的辐射干扰要强的多。
1、高频机与工频机的定义1-1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。
1-2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。
2、高频机与工频机的区别2-1、高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。
而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。
2-2、高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。
UPS工频机和高频机的区别1.在结构上工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接.1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器.高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大.1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大.1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大.2.在性能上:2.1工频机有隔离直流功能:此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPS IGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.总结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.。
UPS的工频机与高频机的区别一、概述UPS是计算机机房的主要组成部分之一,是整个数据系统的基础设施的基础。
多年来UPS和空调作为数据系统的左膀右臂起到了举足轻重的作用。
比如UPS 宕机可视整个系统瘫痪,而空调又何尝不是如此,某银行系统就是因为空调机故障,因机内温度上升而宕机达四小时之久,造成了巨大损失。
在现代数据中心的基础设施中又引进了机柜、布线和一些软性指标,不论哪一项出了纰漏都会导致系统故障。
当然,电源是最基本的,没有了电就一切“免谈”。
既然如此,作为系统运行基本保障的UPS就成了重中之重,而且这种电源设备的供电寿命比其他设备要长得多。
这就提出了一个问题,选择UPS要有前瞻的眼光,一定要注意它的先进性,否则设备刚装上不到两年就已从市场上销声匿迹了,由于存在着买不到备件的风险,这就为维修埋下了隐患,使UPS的高可用性失去了保障。
UPS发展的方向是高频化、小型化、智能化和绿色化。
因为小型化可以节省投资、提高效率、节约空间等。
小型化的前提是高频化,只有高频化才可实现小型化。
小型化的第一个目标就是取消输入/输出隔离变压器。
以前由于技术、器件和材料的原因,给UPS加入了输入/输出隔离变压器,使得产品笨重、性能差、耗能大和价格贵。
后来由于新器件的问世,在1980年由美国IPM公司首先推出的新方案成功地取消了输入隔离变压器,近几年又由于技术的进一步发展和成熟,推出了半桥逆变器变换方案,又成功地取消了输出隔离变压器,使UPS的性能又有了很大程度的提高,这就是人们所说的高频机,它进一步使UPS缩小了体积、改善了性能、减轻了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。
所以国际上的知名公司大都放弃了带有输出隔离变压器UPS的生产,一律改为高频机。
目前市场上所谓的“工频机”UPS已到了考虑退路的时候了。
在国外已没有了所谓“工频机”这个概念,我国所以还保留了生产工频机的一片沃土,这完全依赖于某些用户对新事物的不敏感和对老产品的眷恋。
工频UPS与高频UPS的区别和优势1、工频UPS工作原理存在的优越性1.1 工频UPS采用数字信号处理技术确保测量数据快速、灵活,从而产生快速的控制变量,确保对充电器及逆变的实时控制。
1.2 工频UPS比高频UPS具有更强大的短路保护能力及更强大的过载能力。
1.3 由于中国市电环境的极不稳定和易受到一些外部情况的干扰,所以对短路保护能力及过载能力的要求也更高。
采用工频UPS将极大地提高负载设备的安全性与稳定性。
2、工频UPS硬件配置存在的优越性2.1 从技术上考虑,工频UPS比高频UPS多增加输出变压器(1) 工频UPS独有标配的输出变压器,使电流隔离免受输入干扰。
在计算机机房环境中,有些外部设备存在大的干扰输入,这些干扰容易造成电流波动,影响负载的安全。
因此,电流隔离对于这些领域尤为重要。
(2) 高频UPS为了降低产品成本则不含这些组件,相应的电流稳定性就不如工频UPS。
2.2 工频UPS设备零部件设计的优越性(1) 工频UPS的零部件可根据客户的规格和需要设计,每个零部件都能承受较高的额定功率且具有较长的寿命,旨在确保用户设备操作过程的安全与持久。
(2) 高频UPS在设计上旨在降低成本,所以其零部件仅符合最低的额定功率要求。
2.3 工频UPS设备寿命的优越性中大功率工频UPS单机系统的平均无故障时间为20万小时,并机系统将超过50万小时,而高频UPS的平均无故障时间均不超过5万小时。
(1) 根据工频UPS销售经验,许多单机系统都能正常工作15年以上的时间。
(2) 工频UPS的设计方向就是延长系统持续工作的寿命,以符合需要长寿命保障的一些应用领域。
所以,即便是工频UPS早期的投入较高频UPS大,但在15年以上的时间内都无需要更换设备,而且备品备件在停产后的后备储存期也相对的比高频UPS长很多。
(3) 高频UPS设计寿命仅为3~5年,5年后大部分设备就需要更换。
而且备品备件的储备也极其有限。
2.4 方便的前端维护工频UPS系统自行维护时间很长,而高频UPS系统自行维护时间较短。
单击此处编辑母版标题样式第二级第三级UPS工频与高频区别第四级第五级厦门科华恒盛股份有限公司多年的运行实践表明:“高频机”型UPS的故障率总是高于“工频机”型UPS的故障率。
为此,我们有必要探讨其真正的原因何在?一、工频型UPS工作模式对于工频机型UPS而言,它采用的是可控硅整流器和IGBT逆变器+内置隔离变压器的设计方案,它通过可控硅型的整流滤波器将输入的380Vac交流电源变换成400Vdc的直流高压,并在此基础上,再经由IGBT逆变器+输出隔离变压器所组成的调控电路,向外输出220Vac逆变器电源,在这里,输入电源的N线是与UPS中的整流器和逆变器的控制电路处于完全的“电隔离”状态。
这就意味着:在这种工频机型UPS的运行中,产生于UPS内部的任何脉宽调制型的干扰均不会串入到UPS供电系统的N线上。
与此同时,可能来自于供电系统的N线上任何干扰也不会影响UPS的正常运行。
一、工频型UPS和高频型UPS工作模式图一,工频机与高频机器工作原理图1中显示的是“工频机”型UPS和“高频机”型UPS的控制框图。
要特别说明的是UPS近几十年的运行经验表明,不仅可控硅整流器本身的可靠性很高,而且带内置隔离变压器的工频型UPS,还显示出它具有抗高频干扰能力强、抗过载能力强、能有效降低零地电压、高可靠性的明显优势。
对于它的输入电谐波含量的THDI 值偏大的弱点,我们可以通过采用如图2a所示的12脉冲整流图1高频机与工频机“领地电压”的对比技术的方法予以克服,从而使UPS输入电流的谐波含量THDI<4%。
对于高频机型UPS而言,它采用的是升压型(boost)的脉宽调制IGBT整流器和IGBT逆变器设计方案。
在这里,通过IGBT整流器将输入380Vac电源变换成±400Vdc的直流高压(直流电压的绝对值=800Vdc),并在此基础上,经IGBT逆变器向外输出220Vac的逆变器电源。
采用IGBT整流器设计方案所带来主要好处有:一、高频型UPS优点(1)改善了UPS的输入谐波特性:使得UPS的输入功率因数PF>0.99,输入电流的谐波含量的THDI<3%;(2)有利于降低成本:由于它可以直接利用从“倍压型”IGBT整流器所输出的±400Vdc直流高压电源来确保它的IGBT逆变器,能向外输出幅值为220Vac的交流电源,因此,可“省掉”逆变器的输出隔离变压器。
一UPS工频机和高频机的区别1.在结构上:工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接.1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器。
高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大.1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大.1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大.2.在性能上:2.1工频机有隔离直流功能:此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPSIGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.小结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.二两者之间的比较1、高频机与工频机的特点UPS按设计电路工作频率分为工频机和高频机,工频机和高频机的结构特点如下。
工频机和高频机的区别1、UPS工作原理存在的优越性①工频UPS,用数字信号处理技术确保测量数据快速、灵活,从而产生快速的控制变量,确保对充电器及逆变的实时控制。
②工频UPS比高频UPS具有更强大的短路保护能力及更强大的过载能力。
③由于中国市电环境的极不稳定和易受到一些外部情况的干扰,所以对短路能力及过载能力的要求也更高。
采用工频UPS,将极大地提高负载设备的安全性与稳定性。
2、工频UPS硬件配置存在的优越性⑴从技术上,工频UPS比高频UPS多增加了输入和输出变压器①工频UPS独有标配的输入/输出变压器,使电流隔离免受输入干扰。
在工业环境中,有些外部设备是大的干扰输入,如泵、发动机等等。
这些干扰容易造成电流波动,影响负载的安全,因此,电流隔离对于这领域尤为重要。
②高频UPS为了降低产品成本则不含这些组件,相应的电流稳定性就不如工频UPS。
⑵工频UPS设备零部件设计的优越性①工频UPS的零部件可根据客户的规格和需要设计,每个零部件都能承受较高的额定功率且具有较长的寿命,旨在确保用户设备操作过程的安全与持久。
②高频UPS在设计上旨在降低成本,所以其零部件仅符合最低的额定功率要求。
⑶对工业的苛刻环境有极强的适应性工频UPS主要设计在苛刻的工业环境下使用,防护等级达到了IP54,而高频UPS不具备这种适应能力。
①工频UPS设计的定位就是在工业环境中工作,如石化、电力、交通运输行业等等。
应用于各种苛刻的工业室外环境,防止外部输入干扰,如高温、高湿、粉尘、震动、腐蚀、爆炸危险型气体及一些无法预测的环境。
②工频UPS可适应环境0~55℃,相对湿度0~95%,防尘、防雨水。
诸如中国海洋石油公司,中国石化公司这样规模的大公司选择使用的工频UPS产品,就是因为它具备高可靠的苛刻工业室外环境适应能力。
③高频UPS不是专为工业环境设计,所以只能安装在清洁的、较安全的、可预测的环境中。
如安装于空调房、低温、无尘等环境。
⑷工频UPS设备寿命的优越性工频UPS设计寿命超过20年,而高频UPS设计寿命为3~5年。
工频UPS和高频UPS电源的区别目前UPS的发展方向是高频机型UPS替代工频机型UPS,因为首先高频机型UPS相比工频机型UPS来讲,不仅取消了笨重的变压器,在效率方面也是提高了近5%。
可是国内的现状就是还有些户对高频机不太信任,这一方面也是因为宣传的缘故。
造成了普遍用户对高频机的不信任。
虽然工频机型UPS使用的历史比较长,但由于它固有的缺点想真正提高机房节能是不太可能实现的,如图1所示。
技术总是在发展的,新技术代替旧技术是历史的发展规律。
然而,新旧之间的替代与转换一般并不是那么顺利,人类社会是这样,自然、科技领域也是如此。
现在的电子技术已进入数字化时代,这是不可逆转的技术发展规律,各行各业迟早都要集中到这一条路上来,但就某一个时期来说发展是不平衡的,这中间有很多因素的影响,比方各自的技术发展水平不同,人员对新技术的认识和承受能力不同等等。
具体到UPS领域又何尝不是如此。
一、工频机UPS和高频UPS的一般概念静止变换式工频机构造UPS技术出现在上个世纪70年代,毫无疑问在当时属尖端技术,几十年间也为电子电器技术领域作出了不朽的奉献,有口皆碑。
一般说任何技术的先进性是相对而言,任何先进的产品也有其一定的适用期。
随着IT技术的出现与发展,工频机UPS 组件暴露出它的缺点,比方体积大、重量大、功耗大和输入功率因数低等不利因素大大影响了数据中心的可靠性。
在历史发展中总是遵循这样一个规律:每当一种技术阻碍生产力发展时,就会有一种新的技术产生出来代替。
毫不例外,高频机UPS技术问世了。
为了区别以前的UPS,就起了一个高频机UPS的名字。
原来那种输入输出都工作在50Hz并且有输出变压器的老的电路构造就称作工频机UPS;而这种输入输出电路都工作在20kHz以上且没有的输出变压器的电路就称为高频机UPS。
二、高频UPS比工频机UPS有哪些优点1、输入功率因数高工频机UPS一般在200kVA以下的输入电路都采用了可控硅6脉冲整流,输入功率因数不超过0.8,谐波电流有30%之大。
如果前面接发电机,发电机的容量至少要3倍于UPS功率;如果是单相小功率UPS,发电机的容量至少要5倍于UPS功率。
但是,任何容量的高频机UPS的输入功率因数都可做到0.99或甚至以上,谐波电流小于5%,前置发电机的容量理论上和UPS功率一样,大大缩减了投资和占地面积等。
尤其是对市电的充分利用具有良好的经济意义和社会意义。
2、本身功耗小在同样指标下,比方要求输入功率因数为0.95以上时,工频机UPS就必须外加谐波滤波器或改为12脉冲整流,就是说前面要增加一个设备,再加上输出变压器,就比高频机UPS多了两个环节,如图1所示。
由于此二者的影响,使得工频机UPS的效率比高频机UPS低5%O在同样是IOOkW的容量时工频机UPS每年要比高频机UPS多消耗5万度电!这在中央号召节能减排的今天,能源的节约具有深远意义。
图1高输入功率因数下的工频机UPS和高频机UPS构造方框3、对外干扰小UPS的干扰一般有两种,一种是听得到的机械噪声,一种是听不到的电噪声,这两种噪声工频机UPS都有,形成了对设备和对人的伤害。
电噪声影响机器的稳定度,机械噪声影响人的身心安康,降低工作效率。
而高频机UPS由于工作在20kHz以上,20kHz是人的耳朵听不到的频率,使工作环境安静下来。
又由于一般的高频机UPS的输入功率因数高达0.99以上,几乎是线性,所以对外干扰几乎为零。
4、体积小、重量轻工频机UPS由于有了输出变压器和适应50Hz的电感电容等低频器件使得体积重量都很大。
比方某品牌200kVA工频机UPS重1380kg,而同是这一厂家的250kVA高频机UPS重量只有830kg o5、全数字技术工频机UPS开始是模拟技术,现在一般发展为数字与模拟相结合的技术。
模拟技术的可靠性要比数字技术低。
而高频机UPS技术是一种全数字化技术,不言而喻,可靠性是很高的。
6、对电网的适应能力强工频机UPS对于适应输入电压±15%的变化已很不易;而高频机UPS甚至适应输入电压±30%以上的变化,这又大大延长了UPS的电池寿命。
7、能将并机环流衰减到几乎为零工频机UPS的并联就是变压器的直接并联,而变压器的直接并联最容易产生环流,而且这个环流的路径畅通无阻,如图2(a)所示;高频机UPS由于没有输出变压器,它们的并联如图2(b)所示,可以看出这里的环流路径上处处是障碍,小于2V的电压差根本形不成环流,而工频机UPS在此情况下就会形成很大的环流。
图2两种UPS并联方框图总之,高频机UPS在性能上不但能完全替代工频机UPS,而且还具有很多后者没有的特点。
工频机UPS的生产厂商和推销者为了延长产品的销售寿命,在其他性能指标上无法与高频机UPS抗敌,就把希望寄托在输出变压器上,因为高频机UPS没有这个变压器,再加之一些用户缺乏技术概念,于是就赋予了变压器很多具有神秘色彩的功能。
比方这个变压器可以抗干扰、可以缓冲负载浪涌电流、可以隔直流、可以适应电网电压的冲击和变化,等等。
在这里,不要忽略电源的基本功能,UPS是电压源,电压源的基本功能是输出电压动态性能要好,即无论负载在允许范围内如何变化,电压总是稳定的。
根本不允许变压器对负载开展什么“抵抗”或“缓冲”。
图3全桥逆变器UPS输出变压器原理图有的人就表示,这个变压器是为了在逆变器功率管损坏时隔断直流电流到负载的通路而参加的,对此说法不妨做一个探讨,看一看变压器是否有阻隔直流的功能。
图3示出了一般变压器的工作情况。
首先承认这种变压器是变换交流电的,如图中正弦波。
(http:/〃版权所有)假设不用来变换交流电而是施加直流,如图2中将电池组开关S闭合,由于变压器绕组内阻相当小(近似于短路)就会在电池组和变压器初级绕组之间形成相当大的电流,一直到将电池组或导线或绕组烧断为止。
换言之,这种电源变压器不能加直流。
下面就来讨论逆变器功率管损坏情况。
逆变器功率管的损坏有两种情况:断开或穿通(短路)。
图4示出了UPS全桥逆变器一个功率管(比方VT2)开路(断开)的情况。
从图中可以看出,在此情况下的电流路径只能是一个方向的,就是说只能输出一个极性的半波,如图中所示。
一个极性就意味着含直流成分,直流电流分量在变压器初级绕组中的积累会使绕组到达饱和状态,就类似于绕组短路,形成很大的电流,以致将变压器和电池这个回路烧断时才结束。
这个直流电流倒是没有进到负载端,但UPS本身烧了。
图4全桥逆变器UPS一个功率管开路情况原理图再看逆变器一支功率管(比方VT2)穿通(短路)的情况。
只要VT4—导通就形成对前面直流电压的短路状态,如图5所示。
强大的电流可将VT4瞬间炸毁,如果不是炸断就更危险,它可能会将电池组烧毁。
某电子公司就因为这原因,一举烧毁了72节IOOAH电池。
在这种情况下也是隔断了直流,同样是把自己给烧毁了。
以上两种情况都是用烧毁UPS本身的代价而保护了IT设备,这对IT设备用户是不是就算是一种福音呢?当然不是,因为不管是烧毁UPS还是IT设备都会使系统崩溃而无法继续工作。
图5全桥逆变器UPS一个功率管穿通情况原理图如果UPS供电设备在逆变器功率管损坏的情况下不但保护了IT 设备,同时也保证了本身的安然无恙,这样的隔直流功能才有实际意义,这才是用户真正需要的。
在大功率三相UPS中这个变压器具有隔断三次谐波的能力,但必须是D-Y连接,如图6所示。
可惜的是这种连接方法消除的是线电压上的三次谐波,而相电压上的谐波不能消除,图6UPS输出三相变压器的连接如图6右图所示。
再说逆变器本身产生的三次谐波几乎为零,根本不用到输出端去消除。
而负载大都用相电压220V,并且还破坏相电压波形而产生三次谐波。
因此在这里谈什么消除三次谐波好似没有实用价值。
工频机UPS输出变压器的基本功能就是变压和产生隔离接地点,其他功能只是想像中的一种美好愿望。
三、高频机UPS与工频机UPS的现状因为高频机UPS对技术与工艺以及生产手段的要求非常严格,一般也不容易防制,20kHz以上的高频机UPS容量都小于IOOkVA,只有少数制造厂的技术真正过关,并且已显示出强大的生命力。
在大功率范围虽然不能做到20kHz,但可以采用高频机构造,比方用IGBT高频整流(相对于50HZ而言),频率一般在15kHz以下,多数厂家已可做到20OkVA,但也有佼佼者,比方秀康10年前就可做到8kHz∕480kVA,伊顿9395也可做到15kHz∕1200kVA,并已成为美国的军方指定产品。
这说明高频机构造UPS技术早已成熟。
在我国军方和金融等重要部门也纷纷采用,并收到了良好的效果。
当然工频机构造UPS在这种情况下的日子会越来越艰难,好在是还有那么一批厂家的高频机构造UPS没有过关,还得主推工频机UPS,作为市场手段多说一些当前用工频机UPS更合适之类的语言,多说一些工频机的好处和多找一些高频机的缺点均属正常现象,这可以理解,也可能是认识问题。
但不要认为工频机UPS技术永远不落后。
从科学发展观来说,以后一段时间内无疑是高频机UPS的市场。
不可否认,高频机UPS同样也有退出历史舞台的一天,当然那是后话。
四、所谓两个发展方向现在有一种说法:高频机UPS和工频机UPS是两个发展方向。
这就使人糊涂了:难道效率低的产品也是发展方向?难道部考虑节能减排了吗?难道消耗资源和笨重的产品也是发展方向?总之, 这种观点不外乎说:高频机UPS与工频机UPS并存;节能减排与浪费能量和资源并存;先进与落后并存…所谓技术上的并存应该是不可替代的,比方自行车虽然比汽车跑得慢,但它们在一定程度上是互相不可替代的;而这里的UPS技术却是可以完全替代的。
这就像汽车2型可以替代1型,3型可以替代2型一样的道理。