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高频化UPS的优缺点和存在的问题
  • 高频化UPS的优点
  • 高频化UPS的优点:
      
      (1)体积小,重量轻,一般只相当于同容量工频UPS重量的60%;由于无输出变压器,所以扩容并机环流小。
      
      (2)因为Boost开关整流器具有较强的直流输出电压调节能力,所以对市电电压波动的适应能力较强。
      
      (3)可以使用市电输入功率因数达到0.99以上,使市电输入电流的谐波含量小于5%,对市电电网的污染小,这是高频化UPS的一个突出优点。
      
      (4)可以消除可闻噪声(包括电噪声和机械噪声)。
      
      高频UPS的缺点:
      
      (1)必须采用可以在20kHzUPS中工作的高频IGBT,这种IGBT价格贵、货源少,有严格的电压、电流工作区域,抗冲击能力差,可靠性低,故障率高。
      
      (2)三相半桥式Boost开关整流器的输出直流电压高,一般为800V,需要专门配置充放电管理变换器。
      
      (3)高频谐波可以耦合到零线上,使输出侧的零地电压升高,不能满足IBM、HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地要求。
      
      高频化UPS存在以下问题:
      
      (1)三相半桥式SPWM逆变器是两电平逆变器,其消谐波能力差,谐波含量大,幅值也高,当M<0.8时谐波幅值是基波幅值的1.36倍,在设置死区时谐波含量会更大,这是高频UPS存在的主要问题之一。
      
      (2)对于高频化UPS,当开关频率高到某一数值时将会产生集肤效应、临近效应,使当前大功率输出隔离变压器的制造存在材料与工艺上的困难,这是高频化UPS不能使用输出隔离变压器的根本原因。但是输出隔离变压器对于UPS德工作时由诸多正面影响的,例如可以降低零地电压,靠其短路阻抗和高频衰减隔离特性,增强UPS的抗负载冲击能力,可以隔离零序电流和直流电流的流通,可以增强带非线性负载的不平衡负载的能力等,因此,不能用输出隔离变压器也是高频UPS存在的问题之一。输出隔离变压器可以不用。
      
      (3)不利于实现软开关,高频效应使电感、电容的性能发生质变,影响软开关电路中谐波电感和谐振电容的准确谐振,无法正确地实现ZVS或ACS无损软开关。所以高频化UPS干脆不用软开关,因此必然会引起开关损耗,开关频率越高,开关损耗越大,所以UPS得高频化是以增大开关损耗为代价的,只注意了环保,而牺牲了节能,不符合绿色UPS的要求,这是高频化UPS存在的另一个主要问题。因此有的厂家为了使节能也达标,不得不降低频率生产,这就出现了中频UPS的说法。
      
      (4)高频化使UPS电路的分布参数增大,容易引发电路的局部震荡,电磁兼容处理困难,对生产工艺要求增高,结构设计难度增大,一般厂家不易生产,因此会产生成本增大、售价增高的缺点。

                                                         编辑:Andly

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