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變壓器是作為區分工頻機UPS與高頻機UPS電源的標志嗎?
作者:jkbyq  來源:本站  發表時間:2020-6-9  點擊:736

變壓器是作為區分工頻機UPS與高頻機UPS電源的標志嗎?技術總是在發展的,新技術代替舊技術是歷史的發展規律。當前電子技術已進入數字時代,作為電子技術的能源也應該與其適應。目前UPS電源的發展方向是高頻機型UPS替代工頻機型UPS。為了節能環保,今后電子變壓器會將其替代,變壓器不是區分工頻機與高頻機UPS的唯一標志。

工頻機UPS和高頻UPS的一般概念

靜止變換式工頻機結構UPS技術出現在上個世紀70年代,毫無疑問在當時屬尖端技術,幾十年間也為電子電器技術領域作出了不朽的貢獻,有口皆碑。一般說任何技術的先進性是相對而言,任何先進的產品也有其一定的試用期。隨著IT技術的出現與發展,工頻機UPS組件暴露出它的缺點,比如體積大、重量大、功耗大和輸入功率因數低等不利因素大大影響了數據中心的可靠性。

在歷史發展中總是遵循這樣一個規律:每當一種技術阻礙生產力發展時,就會有一種新的技術產生出來代替。毫不例外,高頻機UPS技術問世了。為了區別以前的UPS電源,就起了一個高頻機UPS的名字。原來那種輸入輸出都工作在50hz并且有輸出變壓器的老的電路結構就稱作工頻機UPS;而這種輸入輸出電路都工作在20khz以上且沒有的輸出變壓器的電路就稱為高頻機UPS。

變壓器不是區分工頻機與高頻機UPS的唯一標志

在當代工頻機UPS中,輸出變壓器并不是該機所必需的配套裝置。在2008年上海國際電源論壇會議上,專家們也一致認為“變壓器今后并不是電子設備的必然配套裝置”,電子變壓器會將其替代。但在上個世紀70至80年代,由于技術和元器件的水平還沒達到一定程度,UPS的主要器件是還靠可控硅,這是一種半控器件,即開通是可控的,而關斷是不可控的,只有等到電壓過零點才可關斷。因此其工作頻率受市電頻率約束,只能與市電頻率同步工作。而且當時的逆變器輸出也只能是單方波。可惜的是當時負載設備電源的輸入幾乎都有變壓器,而UPS輸出的方波電壓平頂部分會導致變壓器鐵心飽和,從而造成故障。所以負載對UPS的輸出要求必須是正弦波。這樣一來,從方波中濾出正弦波就需要龐大的LC濾波器,不但耗材驚人,噪聲煩人,而且效率也大幅度降低,尤其是中大功率更是如此。

取消UPS中的輸出電磁變壓器,代之以電子變壓器,效率可以提高幾個百分點,從而也提高了設備本身的可靠性。所謂輸出隔離變壓器并不是當代工頻機UPS必然配套的裝置,更不是工頻機UPS的什么“法寶”,而是可有可無:用半橋逆變器就可以不要輸出變壓器,用全橋逆變器,如果輸出值合適且不要求接地時也可不要輸出變壓器。目前已有的工頻機型UPS就取消了輸出變壓器。

至于還有的工頻機UPS生產廠家繼續仍保留此裝置,那是制造廠家的考慮。并不表示輸出變壓器就是UPS的必配裝置。比如也有的高頻機型UPS的逆變器仍采用全橋電路結構,后面也加了輸出變壓器,更有的在半橋逆變器后面又加了輸出變壓器的情況,但整流器和逆變器仍然采用了IGBT,其數千赫茲的工作頻率也沒變,所以仍然屬于高頻機范疇。既然輸出變壓器是當代工頻機UPS的身外之物,再用它作為區分兩種類型UPS的標志就不是充分的理由了。

工頻機UPS的生產廠商和推銷者為了延長產品的銷售壽命,在其他性能指標上無法與高頻機UPS抗敵,就把希望寄托在輸出變壓器上,因為高頻機UPS沒有這個變壓器,再加之一些用戶缺乏技術概念,于是就賦予了變壓器很多具有神秘色彩的功能。


 

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