ups高频化技术与低频

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1、UPS高频化技术UPS高频化是IGBT新型功率器件出现以后的必然趋势，高频化技术的采用，使得UPS可以取消升压隔离变压器和庞大的滤波电感和电容，减小UPS的体积、重量和成本，同时使UPS的输出参数变得更好。高频是指功率器件的调制频率提高到10―20KHZ，高频化是与IGBT功率器件分不开的。IGBT全称是INSULATEDGATEBIPOLOTRANSISTOR，绝缘栅门驱动双极型晶体管，其特点是电压驱动，驱动脉冲频率可以高达30KHZ，功率逐渐越来越大，目前有单机1500KVA的UPS采用IGBT

2、的。高频化包括两种重要技术，即逆变器IGBT的高频驱动和整流器的DC-DCIGBT升压技术。要想不用升压隔离变压器而输出220V的交流电，通过计算我们可以知道，直流母线的电压必须保证2X220X1.414＝622V（如需输出240V交流，则母线电压应为680V），再加上损耗等因数，母线电压还应该更高（一般提升到800V）。而通过普通二桥管桥堆或可控硅整流，其220VAC输入交流，理论上只能作到396V直流，还没考虑到损耗和输入电压低到150V的情况，这就必须考虑升压。以前的升压办法是只用采用输入升压

3、变压器或输出升压隔离变压器（即低频技术），而有了新型的DC-DCIGBT升压电路，就好办多了，通过该电路可以把不稳定的（谐波较多的）396V直流升压成800V直流供逆变器直接输出220V直流，但由于DC-DC升压电路允许通过的电流受限，因此，这种技术的UPS功率还不能做得很大。逆变器采用IGBT技术的公司已越来越普遍，UPS电源均采用IGBT逆变器，其调制频率从16~23KHZ不等，大部分采用整流器DC-DCIGBT升压电路。由于高频调制，使得输出的交流正弦波形更趋精确，电压谐波小，需要的滤波电感电

4、容小，同时由于电压幅值已到220V，所以不需要隔离变压器。高频化UPS体积小、重量轻，又没有输出隔离变压器，因此表面上给人以不真实的感觉，觉得抗冲击和过载能力不行。那么抗冲击和过载能力的大小是由什么因数决定的呢？难道有了输出隔离变压器，抗冲击和过载的能力就好了吗？答案不是这样的。输出变压器会带来一定好处，但关键还在于反馈电路和逆变器对输出参数(电压、频率)的快速调节能力，以及采用的IGBT功率器件的功率大小。由于高频技术的采用，使得逆变器的自我调节速度加快，对突变负载的处理能力加强，例：美国爱克赛公

5、司的Powerware9150和9305系列的UPS在100%的阶跃响应(负载从0跳到100%)时，电压变化5%，恢复时间1ms。而其他采用变压器（即采用低频技术）的UPS该参数为20ms。可见高频UPS调节速度之快，另外，从过载能力来看，爱克赛各系列产品的参数大都优于同功率其他公司产品。例：Powerware9150200％负载400msPowerware9305300％负载300ms当然升压隔离变压器（低频技术）的采用（虽然是被迫的）也会带来一些好处如：可以产生独立的输出中线，减少电网中线的干扰

6、，也可靠变压器（电感电容）中储存的能量来对付突发的小负载冲击，但没有办法对付过载和大负载的冲击。大负载冲击还是靠逆变器自身快速调节和IGBT功率模块的选用来应付。