郭工15029900325關(guān)于西安山頓UPS電源HT33-10K的高頻化以及西安山頓UPS不間斷電源高頻與無壓器西安山頓UPS不間斷電源性能問題
關(guān)于西安山頓UPS電源HT33-10K的高頻化   
由于西安高頻UPS被定為當(dāng)今西安山頓UPS不間斷電源的發(fā)展方向，自然就有人提出“高頻化是UPS的發(fā)展方向”。實(shí)際上，高頻UPS與高頻化是兩個(gè)概念。高頻UPS是指區(qū)別于采用SCR相控整流器，而改用SPWM高頻整流器的一種UPS的名稱，而高頻化則是指把高頻UPS的工作頻率提高到20kHz以上。好像頻率越高，UPS的性能越好，但實(shí)際上這是一種誤解。原因有如下幾個(gè)。
①當(dāng)把西安UPS的工作頻率提高到一定程度時(shí)將產(chǎn)生高頻效應(yīng)，如集映效應(yīng)、鄰近效應(yīng)、并使電路的分布參數(shù)增加，使電感電容發(fā)生質(zhì)，不利于電路的電磁兼容設(shè)計(jì)，也不利于zvs或zcs軟開關(guān)的工作。
②高頻化將使開關(guān)損耗呈比例地增加，使UPS效率下降。開關(guān)損耗△P=EIon/6/fc(tr-tf)式中的E為加在開關(guān)上的直流電壓；Ion為流過開關(guān)的電流；fc為開關(guān)頻率。由此可見，開關(guān)頻率越高，殲關(guān)損耗越大。
高頻化的目的對(duì)于SPWM換器來說是提高諧波頻率，減小諧波含量，提高UPS市電輸入功率因數(shù)，減小UPS輸出電難的諧波含量。對(duì)于高頻UPS中的ICBT SPWM高頻開關(guān)整流器和逆器，其交流電壓的雙重傅葉級(jí)數(shù)表式中，諧波頻率fh= 50mF或，fh=50(mF+n)；F=載波頻率/市電頻率（稱為載波比）由此可以找到實(shí)現(xiàn)UPS高頻化的兩個(gè)方法：一是通過提高載波三角波頻率、提高載波比F的方法來使UPS實(shí)現(xiàn)高頻化，此法的缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生高頻效應(yīng)，并使開關(guān)損耗呈比例地增大；二是通過采用載波三角波移相SPWM控制的Ⅳ個(gè)SPWM UPS的并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加法，用將F增大N倍的法來使UPS高頻化。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)。
①可以把單個(gè)UPS的工作頻率限定在不產(chǎn)生高頻效應(yīng)的程度上，可將UPS的等效合成頻率提高N倍。
②不增加開關(guān)損耗。用并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加法雖然把UPS的開關(guān)管數(shù)量增加了N倍，但也使流過開關(guān)的電流減少了N倍，因此不增加開關(guān)損耗。
③一般來說，小電流IGBT的開關(guān)速度比大電流IGBT的開關(guān)速度快，且其貨源足、價(jià)格也便宜，因此采用并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加法有利于提高UPS的換效率和降低成本。
④對(duì)UPS進(jìn)行高頻化時(shí)，其提高頻率的力度大，且將F增大N倍比只增大F的速度快。綜上述，采用并聯(lián)級(jí)聯(lián)疊加法使UPS高頻化的方法比較好，是UPS高頻化的發(fā)展方向。
 關(guān)于無壓器UPS   無壓器UPS是一種沒有隔離功能的高頻UPS，它可以wq不用壓器，其典型電路如圖1—1示。該電路由三相IGBT Boost SPWM高頻開關(guān)整流器與三相半橋式IGBT SPWM高頻逆器經(jīng)過蓄電池（由67節(jié)蓄電池串聯(lián)組成，直流電壓為800v）串聯(lián)組成，實(shí)際上就是由兩個(gè)三相半橋逆器串聯(lián)組成的（因?yàn)檫@種逆器是一種可以雙向四象限工作，既可以整流又可以逆的換器），前面的一個(gè)逆器工作在Boast PFC整流狀態(tài)，直流輸出電壓為800v；后面的一個(gè)逆器工作在Buck逆狀態(tài)，交流輸出電壓為220/380V。
這種西安UPS除了具有西安高頻UPS的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)（即體積和質(zhì)量小、市電輸入功率因數(shù)高）之外，還具有換效率高的優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)生這個(gè)優(yōu)點(diǎn)的原因有兩個(gè)：—個(gè)原因是省掉了壓器的損耗，對(duì)于功率大于50kV．A的壓器，其損耗為2%。3%；另一個(gè)原因是直流母線的直流電壓提高到了800v，使UPS的換電流減小，進(jìn)而可以使UPS的換損耗和線路損耗減少0.5%一0.6%，兩項(xiàng)合起來可以使UPS的換效率提高2 .5%一3.5%。如表1一1示是一組典型的測(cè)試數(shù)據(jù)。
典型的無壓器高頻UPS電路
有無壓器的工作效率比較
負(fù)載率 無壓器UPS的效率 有壓器UPS的效率
{bfb} 94%～95% 92.5%～93%
40% 93%～94% 91.6%～92.5%
25% 91.4%～93.6% 89.5%～91.6%
UPS機(jī)內(nèi)溫度 35° 40°
注：按負(fù)載功率因數(shù)為0.9計(jì)算。
西安UPS換效率的提高，意味著UPS本身損耗的減小，如對(duì)于一臺(tái)500kV．AUPS的滿載效率而言，效率提高2.5%就相當(dāng)于減少了12. 5kW的損耗，這對(duì)減少UPS的發(fā)熱量、提高UPS的可靠性和降低對(duì)環(huán)境的要求是非常有利的。
   在實(shí)際使用中，如在“1+1”冗余并機(jī)和雙總線配置系統(tǒng)中，UPS的實(shí)際負(fù)載率只有30%—40%，這時(shí)提高UPS的換效率更有實(shí)際意義。如圖1—9示，在25%—{bfb}的負(fù)載化范圍內(nèi)，UPS的換效率基本都穩(wěn)定在94%以上。
無壓器西安山頓UPS不間斷電源工作效率與負(fù)載率的關(guān)系
    公司名稱： 西安ups電源科技有限公司
    代理產(chǎn)品： 西安ups電源科技網(wǎng)
    聯(lián) 系 人： 西安ups電源先生
    職    位： 西安ups電源公司銷售總監(jiān)
    地    址： 陜西西安雁塔區(qū)ups電源15029900325號(hào)
    聯(lián)系電話： 15029900325，13572203776，13519142278，15529606468，029-68876977，029-68989667
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