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解析:科华UPS电源工频机和高频机的电路结构2020-07-20 17:45

  科华UPS电源工频机和高频机的概念主要是针对整流部分。工频机为可控整流,传统技术可以实现12相整流;而高频机的整流器是二极管不控整流器+IGBT的高频直流升压环节。对于逆变器,它们都是IGBT-SPWM高频逆变器工作模式(除了以前的SCR逆变器工作形式UPS,现在已经选择了)。另外,工频机的输出变压器是必不可少的,因为它的整流器和逆变器都是降压环节,所以在输出侧必须有一个升压变压器作为电压调节。由于高频发机具有DC/DC升压环节,因此不需要在其输出侧增加一个升压环节(升压变压器)。对于需要设置隔离变压器的场所,高频单元也可以根据需要安装隔离变压器选件,其作用由原来的必要设备变为可选设备。UPS的电气结构不断更新和变化,主要是由于元设备的发展。IGBT作为UPS的主要功率元件,其技术更为复杂。无论是容量、结构还是可靠性,都有了很大的提高。另外,随着UPS数字化的深入,新一代大中型UPS的主流结构已经从原来的工频机转变为高频机(就像当年的晶闸管一样),逆变器被大功率晶体管GTR取代,然后与IGBT逆变器一样。UPS电气结构更新最直接的影响是UPS主机体积和质量的降低,更重要的是电路功能的进步。

  科华UPS电源工频机和高频机的电路结构

  早期大中型UPS的主电路结构采用晶闸管整流器将输入的通信电源转换成直流电,电池直接安装在直流母线上。当输入功率正常时,通过整流晶闸管的调节对蓄电池充电,为GTR或ICBT结构的桥式逆变器供电。逆变器将直流电转化为通信,最后通过输出变压器的升压和滤波提供纯电力,实现良好的通信输出。从其结构上可以看出,从整流(从通信到直流)到逆变器(从直流到通信)的过程中,每一个环节都是一个降压环节。在这种UPS结构中,必须在输出侧增加一个升压变压器,将逆变器的低稳定电压提高到合理的输出规模,最终提供稳定的220v/380v输出。

  目前比较先进的UPS主电路结构选择了可控整流和升压环节。通过整流桥对通信输入进行全波整流后,采用由IGBT器件组成的DC/DC电路将DC/DC电路升压至更高的稳定直流电压,作为直流母线为电池充电电路和逆变器输出部分供电。由于直流母线电压足够高,通过IGBT高频逆变调节可以直接获得稳定的逆变输出电压,完全可以消除输出升压变压器。

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