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UPS电源的数字化之路

导读: 功率MOSFET及IGBT的问世为UPS开拓出一条光辉灿烂之路,使UPS技术步入崭新的时代——全数字化时代。

  功率MOSFET及IGBT的问世为UPS开拓出一条光辉灿烂之路,使UPS技术步入崭新的时代——全数字化时代。

  首先,UPS的输入部分取消了用于与市电隔离的工频变压器或为降压用的自耦变压器,而采用SPWM技术实现整流高频化(AC/DC)。一方面减少直流侧滤波器尺寸,改善直流侧调节性能,提高市电电压允许变化范围;另一方面在控制技术中采用数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessor)控制,使输入电流正弦化,并与市电电压同相,从而实现UPS高输入功率因数(PF≈1),消除对市电的谐波“污染”,达到环保目的,大幅度减少无功损耗,明显降低了运行成本。

  其次,取消了UPS逆变器中的工频变压器,用高频变压器来实现UPS与市电的隔离,而UPS的输出级采用SPWM变换方式(不用变压器直接逆变)输出工频电压。逆变器中的功率MOSFET或IGBT工作频率在20kHz以上,因此输出滤波器小而简单,而且输出的正弦波非常光滑。

  对于UPS内部的蓄电池组采取高频变换降压方式(DC/DC)充电,当市电停电,UPS转换为由蓄电池给逆变器供电时亦采取高频变换降压方式(DC/DC)实现。

  在逆变器控制电路中采用正弦波直接反馈技术,使其调节高速化,远远优于传统式模拟反馈技术,再加上小的输出滤波器和20kHz以上的SPWM调制,使UPS动态响应特性非常好。在逆变器保护电路中采用性能优良的过流保护技术,使逆变器不仅具有较强的过载能力,允许100%负载不平衡(指三相逆变器),而且具有强有力的自身保护。也正是在上述条件保证下,抛弃了传统式逆变器输出变压器,不仅噪音低而且效率高。

  全数字化UPS是新一代UPS,它除具有高质量、高可靠、高指标、多功能等特点外,还符合当今节能、环保的要求,因此它是一种不仅能满足今日需要,而且可以适应未来发展需要的UPS。

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