国产成人a尤物国产|人人干初中视频91成人在线视频|日韩无码一级免费毛片|91在线无码精品秘?入口九

400-686-6839

一文讀懂:UPS為什么分為工頻UPS與高頻UPS

發布時間 : 2024-09-26 點擊次數:

正確區分工頻UPS與高頻UPS0 引言一直以來,在業界對工頻UPS和高頻UPS的概念有各種定義,給用戶造成了不少混亂和混淆。

主要的定義方法有以下2種。

a)逆變器調制頻率論。即:逆變器調制頻率高于20kHz的UPS稱為高頻UPS,低于這個頻率的UPS稱為工頻UPS。這種定義方式經不起推敲的地方在于,如果以逆變器調制頻率來定義,那么不僅應該有高頻UPS,還應該有中頻UPS。而“工頻UPS”的說法就師出無名了,因為,目前UPS的逆變器調制頻率大多為4~8kHz,根本沒有以工頻(50Hz)來調制的。

b)整流器調制頻率論。這也是最為普遍被接受的一種定義方法。即:如果整流器是工頻整流(如SCR可控硅整流),則稱為工頻機,否則稱為高頻機。這種定義方法,在一段時間內,確實為業內外普遍接受。但隨著UPS技術的發展,這種定義方法也暴露出了其不嚴謹的地方,無法對現有的UPS機型進行準確的分類。

什么才是“高頻機”和“工頻機”的準確定義呢?

歷史的沿革要對“高頻機”和“工頻機”進行準確定義,首先必須了解定義本身的歷史沿革。

1.1 經典UPS

靜態UPS出現于20世紀60年代,其經典的拓撲原理如圖1所示。可以看到經典的UPS由整流器、逆變器、靜態旁路、維修旁路和逆變輸出變壓器組成。這里逆變輸出變壓器是UPS的必要組成部分,其作用是升壓。這是因為UPS有一個重要的功能就是穩壓,而整流、逆變兩次變換均為降壓環節(功率晶體管壓降及各種損耗引起),另外還需要考慮市電電壓低時,也需要保證穩定不變的輸出電壓,所以UPS內部必須有一個環節用于升壓,而逆變輸出變壓器就是用來實現這一功能的。這里有一個很重要的概念就是:由于UPS輸出在任何時候均需要輸出穩定的電壓,因此UPS內部必須有一個升壓的環節。

1.2 高頻機概念的出現20世紀90年代之前,沒有高頻UPS和工頻UPS的稱謂區別。高頻機的概念出現在90年代后期,這個時候UPS技術發展出現了一次革命,即出現了不帶逆變輸出變壓器的UPS。其典型的拓撲結構見圖2。


圖1 經典UPS拓撲圖



圖2 高頻UPS拓撲圖



通過與經典UPS的拓撲原理圖(圖2)比較,可以看到,這種機器通過在整流部分增加BOOST斬波器,將整流后的直流提升到了UPS輸出所需的電壓,從而省掉了逆變器后面的輸出變壓器。即以直流升壓取代了經典UPS的變壓器交流升壓。這種UPS的優點在于,省掉了逆變器輸出變壓器,極大節省了成本,減小了UPS的占地面積和重量。另外由于在斬波升壓環節增加了功率因數校正功能,這種UPS具有非常好的輸入功率因數。國外將這種UPS稱為Transformer-less UPS,即無變壓器UPS,而將經典的UPS稱為Transformer UPS,即帶變壓器的UPS。而國內則將其稱為高頻機和工頻機,即以整流器的調制頻率來區分。無變壓器的UPS,其整流部分包含高頻斬波,故稱其為高頻機;帶變壓器的UPS為相控整流,故稱為工頻機。

由此可以看到,工頻機和高頻機概念引入的初衷,是用來區分UPS是否帶有逆變器輸出變壓器的。

2 歧義的產生

在高頻機概念出現的初期,其定義基本上還能正確區分兩類UPS。但隨著UPS技術的不斷發展,以及UPS應用環境要求的變化,當初的定義逐漸顯現出了不嚴謹性,造成了很多的困惑和混亂。近年來,隨著社會供電環境對綠色電源和節能降耗產品的需求不斷增加,UPS技術有了很大發展,尤其是以高輸入功率因數和低諧波輸入為目標的整流技術。其中IGBT整流器的普遍采用是這一發展浪潮的熱點。IGBT整流器與SCR(可控硅)整流器性能的不同之處主要表現在兩點。

a)第一點:輸入參數的不同。SCR(可控硅)整流器為相控調制,只能工作于工頻,輸入功率因數較低,輸入電流畸變較大。而IGBT整流器可通過控制其門極的驅動來控制IGBT的開通與關斷,開關頻率通常在幾kHz到幾十kHz。通過調制,IGBT整流器可以保持輸入電流與輸入電壓一致,且輸入電流可以接近于正弦波,因而具有非常高的輸入功率因數和非常低的輸入電流諧波畸變。

b)第二點:IGBT整流器具有升壓功能,即IGBT整流器的輸出直流可以根據需要調節其高低,甚至可以直接升到800V,從而滿足UPS輸出交流的穩壓要求。而SCR(可控硅)整流沒有此功能。


圖3 IGBT整流無變壓器UPS

圖4 IGBT整流帶變壓器UPS

圖5 IGBT整流+輸出變壓器UPS

圖3~圖5是幾種IGBT整流UPS的拓撲結構。


圖3的UPS,市電輸入經過IGBT調制整流,并將直流電壓升壓至800V左右,直接通過逆變器調制濾波后輸出所需穩壓電壓。圖3 IGBT整流無變壓器UPS圍4 IGBT整流帶變壓器UPS圖5 IGBT整流+輸出變壓器UPS圖4的UPS,市電輸入經過IGBT調制整流,獲得直流電壓(400~500V),經逆變器調制后輸出交流電壓(310V左右),最后通過輸出變壓器升壓到所需的穩壓電壓。圖5的UPS,是在圖3UPS的輸出端增加了1臺1:1隔離變壓器,其IGBT整流器同圖3UPS一樣具有升壓作用。從拓撲圖上可以清楚看到,雖然圖4和圖5的UPS都有輸出變壓器,但不同的是,圖4的變壓器是逆變器輸出變壓器,起升壓作用,是UPS的一部分;而圖5UPS的變壓器,沒有升壓作用,只相當于在1臺UPS的輸出加了1臺隔離變壓器,屬于UPS的附屬設備。以上3種機型都采用了IGBT整流器,整流器也都工作于高頻調制狀態,那么以上3種機型都是高頻機嗎?結論顯然是否定的。根據前面提到的工頻機和高頻機概念引入的初衷,圖3的UPS沒有逆變輸出變壓器,屬于高頻機;圖4的UPS帶有逆變輸出變壓器,屬于工頻機;圖5的UPS是增加了輸出變壓器的高頻機。

結論

   由于UPS技術的發展,以整流器的調制頻率來定義高頻機和工頻機,已無法對兩類UPS進行正確的區分。只有從UPS的拓撲結構上,才能準確地對兩類UPS進行分類。從拓撲結構上可以看到,工頻機和高頻機UPS的最大區別在于升壓環節的處理。帶變壓器的UPS,通過變壓器在逆變器后端進行交流升壓;無變壓器的UPS,通過直流斬波在逆變器前端進行直流升壓。

   因此,依照上述原則,如果一定要使用高頻/工頻的概念進行分類,那么更準確的高頻機/工頻機的定義是:通過高頻直流斬波升壓的UPS稱為高頻機;通過逆變器輸出變壓器進行交流升壓的UPS稱為工頻機。所以,1臺高頻機即使外加了輸出變壓器也不應稱為工頻機,因為此變壓器沒有升壓作用;而1臺工頻UPS即使采用IGBT整流也不應稱為高頻機,因為其升壓環節是變壓器。


山東科普銷售全品類UPS電源,包括高頻UPS電源和工頻UPS電源,可廣泛應用于工業、制造業、醫院、生產線等場景,可電話咨詢,免費設計選型4006866839.

?

機房計算器

今天已有2356位客戶獲得了滿意的數據

  • 機柜數量*

  • 單機柜功率*

    KW
  • 封閉冷通道類型

  • UPS設備類型

  • 空調功率類型

  • 精密配電柜

  • 環境監控包

  • *我的情況比較復雜,咨詢人工客服

  • 服務器機柜數量*

  • 網絡機柜數量*

  • 延時時間*

    H
  • 電池節數*

  • *我的情況比較復雜,咨詢人工客服

  • 服務器機柜數量*

  • 網絡機柜數量*

  • 機房長度*

    M
  • 機房寬度*

    M
  • *我的情況比較復雜,咨詢人工客服

計算條件
計算結果

我們將把計算數據發送到您的手機

獲取驗證碼
?

免費獲取設計圖

今天已有2356位客戶獲得了滿意的設計圖

根據您的輸入條件,我們為您推薦以下我們做過的類似案例

  • 行業類型

  • 機房類型

  • 機房面積