《企業(yè)網(wǎng)D1Net》1月16日訊
提起UPS，相信很多人都不陌生，然而，在UPS運(yùn)行中，有很多原理需要了解，工頻機(jī)和高頻機(jī)就是其中之一，工頻機(jī)和高頻機(jī)是按UPS的設(shè)計(jì)電路工作頻率來(lái)區(qū)分的。
工頻機(jī)是以傳統(tǒng)的模擬電路原理設(shè)計(jì)，由晶閘管(SCR)整流器、IGBT逆變器、旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz，顧名思義叫工頻UPS。高頻機(jī)通常由IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT可以通過(guò)控制加在門(mén)極的驅(qū)動(dòng)來(lái)控制其開(kāi)通與關(guān)斷，IGBT整流器開(kāi)關(guān)頻率通常在幾千赫到幾十千赫，甚至高達(dá)上百千赫,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工頻機(jī)，因此稱(chēng)為高頻UPS。
在工頻UPS電路中，主路三相交流輸入經(jīng)過(guò)換相電感，接到三個(gè)SCR橋臂組成的整流器之后變換成直流電壓，通過(guò)控制整流橋SCR的導(dǎo)通角來(lái)調(diào)節(jié)輸出直流電壓值。由于SCR屬于半控器件，控制系統(tǒng)只能控制開(kāi)通點(diǎn)，一旦SCR導(dǎo)通之后，即使門(mén)極驅(qū)動(dòng)撤消也無(wú)法關(guān)斷，只有等到其電流為零之后才能自然關(guān)斷。所以其開(kāi)通和關(guān)斷均是基于一個(gè)工頻周期，不存在高頻的開(kāi)通和關(guān)斷控制。由于SCR整流器屬于降壓整流，所以直流母線(xiàn)電壓經(jīng)逆變輸出的交流電壓比輸入交流電壓低，要使輸出相電壓能夠得到恒定的220V電壓，就必須在逆變輸出增加升壓隔離變壓器。
相比而言，高頻UPS整流屬于升壓整流，其輸出直流母線(xiàn)的電壓比輸入線(xiàn)電壓的峰值高。一般典型值為800V左右，如果電池直接掛接母線(xiàn)，所需要的標(biāo)配電池節(jié)數(shù)需要67節(jié)，這樣給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)極大的限制。因此一般高頻UPS會(huì)單獨(dú)配置一個(gè)電池電壓變換器，市電正常的時(shí)候電池變換器把800V的母線(xiàn)電壓降到電池組電壓;市電故障或超限時(shí),電池變換器把電池組電壓升高到800V的母線(xiàn)電壓。由于高頻機(jī)母線(xiàn)電壓為800V左右，所以逆變器輸出相電壓可以直接達(dá)到220V，逆變器之后就不再需要升壓變壓器。因此，有無(wú)隔離變壓器是工頻機(jī)與高頻機(jī)在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別。
D1Net評(píng)論：
隨著UPS運(yùn)用的廣泛深入，關(guān)于UPS運(yùn)行中的各種問(wèn)題和原理也引起人們的關(guān)注，以上關(guān)于工頻機(jī)和高頻機(jī)的原理闡釋?zhuān)梢詭椭脩?hù)更好的理解UPS運(yùn)行中需要面對(duì)的問(wèn)題，從而幫助用戶(hù)更好的運(yùn)用UPS。
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