大功率UPS干扰原因与抑制方法

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1、大功率UPS干扰原因与抑制方法【摘要】随着信息化技术的不断发展，USP的应用越来越普及。人们在享受高科技带来的不断电服务的同时，也经常遭遇到使用USP带来的负面影响。由于USP是电网的负载，其自身的元件大多工作在开关状态，因此既是干扰的受害者，又是干扰的产生者。本文主要谈谈大功率UPS干扰原因，并提出一些抑制方法。【关键词】大功率UPS干扰原因抑制方法Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofinformationtechnology,USPapplicationsisbecomingincreasinglypopular.Peopletoenjoyh

2、igh-techuninterruptiblepowerserviceatthesametime,areoftenmetwiththenegativeimpactbroughtaboutbyUSP.USPisaloadofthegrid,mostofitscomponentsworkinthestateoftheswitch,sobothvictimsofinterferenceistheinterferencegenerated.Inthispaper,talkabouthigh-powerUPSinterferencereasons,andproposedsuppressionmet

3、hod.Keywords：PowerUPSinterferencereasonsSuppression一、UPS电磁干扰所产生的原因UPS电磁干扰的来源主要有两方面：一方面是输入整流而引起的谐波干扰；另一方面是逆变器的高频开关所产生的电磁干扰。1、整流器造成的谐波干扰在UPS的系统中，输入基本上采用可控硅整流或者二极管，它的负载特性是非线性，即电流和所加正弦电压不是线性关系，故而形成了非正弦电流，而该电流有大量的高次谐波存在着。UPS的输入电流是由高次谐波叠加合成，谐波电流只有奇次分量(2n+1)，谐波频率是基频的整倍数。大功率UPS的输入一般情况下是三相低压系统，因UPS的基本设计思想

4、是整流器获得功率是通过电网的交流电，而且为逆变器提供输出的交流电能是以恒压方式。对于大功率UPS的三进三出，整流装置多数是三相全控6脉整流桥，也就是格林茨桥整流桥。电流中含有6n士l(n为正整数)次谐波，即5、7、11、13…等，各次谐波的有效值与其谐波的次数成反比，且谐波有效值与基波有效值的比值是谐波次数的倒数。也有采用12脉冲整流的UPS，能够产生12n士1次谐波电流。在理论上计算6脉冲整流谐波的THDI理论值大约是30％，而12脉冲整流谐波的大约是10．7％。UPS输入整流的电路结构决定谐波电流。若UPS整流装置是三相全控桥6脉整流器，由整流装置所产生的谐波电流占大约30%的基波电

5、流，对电网的危害较大，谐波也许会引起变压器和配电线缆发热，发电机喘振，空气开关误动作，电网载波通话质量降低等不良后果。按照矢量分解，具体影响电网结果为：负序电流使电机发热、反转，正序电流使损耗加重，零序电流使得中线电流异常的增大，最终造成零地电压升高，相电压不对称等问题。2、逆变器的电磁干扰为了提高效率，在UPS变换中，基本上都采用高频开关电路来达到实现逆变(DC．AC)的目的。工作频率的范围一般在(10—30)kHz之间。UPS中功率器件的快速通断有比较大的dv／dt及di／dt产生，这一方面在布线电感上能够有很大的尖峰电压Ldi／dt产生，并且叠加在开关管两端，使得开关管的电压应力有

6、所增加；另一方面，由于有寄生参数存在于电路中和dv／dt、di／dt互相作用而产生了高频噪声电流，从而形成很强的电磁干扰。UPS中高频电磁的干扰源主要集中在二极管、功率开关器件、散热器、高频变压器上，此外，造成电磁干扰的另一个主要因素是印制板布线不当。为了散热，散热器和功率器件的外壳间有个很薄的绝缘层，散热器和金属外壳紧紧地贴在一起，因对机械结构及安全原因的考虑，散热器通常情况下是接地，这就使得功率器件与地之间有较大的寄生电容存在，因此当功率器件快速通断时，共模电流流过功率器件就会对地的寄生电容产生干扰。二、干扰抑制方法必须对UPS引入的大量电磁干扰进行限制，因其输出侧的其他仪器设备和输

7、入侧的公用电网的正常运行均构成了重大威胁。一般限制辐射干扰采用隔离和屏蔽的方法，限制传导干扰时采用加装低通滤波器的方法。实施这些方法需要分析研究电磁干扰的机理，准确地进行测试测量，对其危害程度做正确评估，采用综合正确的手段进行治理，这样才能全面而有效地对其加以限制，以取得事半功倍的效果。所以抑制和治理UPS电磁干扰，首先应该从测试开始，采取正确的测试方法，得到准确的测试结果，才可以为更好的治理提供科学依据。同时对UPS电磁干扰的限值