高频机与工频机的区别-图文资料.ppt

“工频机” 和高频机区别 所谓的“工频机”－传统可控硅整流UPS 技术特征： 整流器采用可控硅 逆变器采用IGBT 变压器 带输出变压器的UPS（大功率） 采用可控硅整流器的UPS，其逆变器输出端必须采用一个升压变压器，如此才能输出三相380V，否则UPS无法工作。 该变压器是逆变器不可缺少的一部分 不带输出变压器的UPS 此类UPS采用BOOST电路，将±380V直流通过PWM斩波成交流正弦波 UPS可选装输出隔离变压器（1：1） UPS为什么可以不带输出变压器 比较---殊途同归 变压器的作用被曲解 隔离变压器真正作用在于改变电网的配电制式，即改变零线 在中国国内，隔离变压器被赋予了隔离干扰的错误定义 隔离变压器的作用是用来隔离零线的，还不是隔离干扰的 请记住 在任何电源内部，加入变压器都是迫不得已的做法 对于隔离变压器，所有UPS厂商都是选件 所有的UPS厂家都以能够取消变压器而荣，并以此作为技术领先的说辞。 加入变压器并不能为系统带来可靠性的提高，而只会导致系统效率下降 真正的隔离变压器应加在这里 UPS发展历程 IGBT功率元件 IGBT：绝缘栅双极晶体管 诞生于1988年，是目前最先进可靠的功率开关元件 目前已被全球所有UPS厂商用于逆变器的功率元件 2000年各大UPS厂商起开始将IGBT成功用于UPS的整流器 IGBT功率元件 UPS发展趋势 高频化 小型化 模块化 智能化 取消UPS机内沉重的变压器是UPS的技术大进步 工频机与高频机区别 “工频”这种电路方案在上个世纪就开始应用在UPS上了。高频的界线就是20kHz，因为在这个频率上正好脱出了人的听觉范围，上个世纪七十年代初就已经提出了20kHz革命的口号，不过那时候还处在这种高频的初期，电源也以小功率脉宽调制（PWM）直流输出电压为主，由于该项技术的复杂性，应用在UPS上还是近十多年的事。 我国所以还保留了生产工频机的一片沃土，这有两方面的原因：首先是许多厂家基本来自于仿制，而仿制高频机不像仿制工频机那么容易，在仿制成功之前，工频机仍是保业之本；另一方面也依赖于某些用户对新事物的不敏感和对老产品的眷恋。尽管高频机的地盘在不断扩大和工频机的地盘逐渐缩小，但也给工频机生产厂家带来了一定的“商机”，原因是竞争对手少了。只要他们的销售人员能够说服消息闭塞的用户，在投标中就几乎碰不到几个对手的竞争，成功的机会就很大。 工频机特点及原理 若保留工频机的一席之地必须要有使用户认可的理由，于是变压器具有“特殊作用”的理由也就产生了：比如它能够抗干扰、缓冲负载突变，还能提高UPS的可靠性。因为在宣传者看来高频机UPS没有变压器，既然高频机没有变压器就无法和有变压器的设备相比，从而使用户对该变压器留下深刻印象，甚至认为无变压器的UPS就不能可靠的工作，好像这个变压器是为了这些目的专门加上的，是不是这样呢？回答是否定的。首先他把变压器误当成了电抗器，岂不知电抗器和变压器有着本质的区别。再就是这个变压器是工频机全桥逆变器不可分离的构成部分，而且作用也很简单，下面进行讨论。 输出隔离变压器的升压作用电原理图 工频机特点及原理 工频机变压器的第一个作用——变压 UPS输出的220V正弦波交流电压的峰峰值电压是620V，而一般单相UPS的输入整流电压才310V（这还不包括一般为196V电池的情况），为了使逆变器不失真地输出220V正弦波交流电压，逆变器前面的直流电压必须是650V～870V。由于工频机逆变器的输入电压远远低于这个值，所以必须加一个输出变压器将电压提升到额定峰值以上才可使用，如图1所示。图中所示为电池电压为192V的情况，在中小功率中，为了节约成本，一般都不将电池电压做得太高，所以输出隔离变压器一般为升压工作方式。图中虚线以左的部分为输入隔离变压器，现在已不作为标配。 工频机特点及原理 工频机变压器的第二个作用——对零线的隔离 工频机UPS采用的是全桥逆变器，如图1所示。这种逆变器输出的不是一根火线和一根零线，而是两根火线。图2给出了在电压正弦波输出与输入同步，无变压器和不接地情况下，正半波时的电流流动方向和途径，如图中箭头所示。此时电路工作正常，因为电流按正常路径依次流过两个整流管和两个逆变管，如图2所示，负半波也是如此。然而用户的设备都要求输入电源接地，而我国的用电制度则是零和地在变电站就连接在一起了，所以这里的接地就带来了灾难。 工频机特点及原理 输出隔离变压器不能隔离干扰和缓冲负载，更不能提高设备的可靠性 首先要建立的一个概念是：UPS的输出必须具有良好的动态性能，就是说它的输出端必须就有跟随负载快速变化的优越性能。换言之，不允许输出端有任何抗干扰和缓冲的功能，这是对电压源的基本要求。所以变压器的任何所谓的缓冲都是不允许的，实际上也都是