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UPS电源的蓄电池有这么多特点?

电路结构变化的技术成熟需要一定时间过程,当然还包括所选用的器件性能和可靠性对新电路结构的适应能力。所以说电路结构的变化对设备可靠性是有影响的,影响大小最终取决于电路技术成熟程度和器件水平这两个因素。

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技术成熟

无变压器UPS采用的新技术主要有两点:

一是AC/DC高频整流(PFC)技术;

二是输出半桥逆变技术。

这两项技术产生由来已久,已成为电力电子设备的经典技术,应用也非常广泛,所以技术成熟程度是毋庸置疑的。虽然把这两项技术集成起来用于无变压器UPS中仅是最近十年的事情,因电路定型水平和参数选择的差异也可能存在设备可靠性问题,但出现可靠性的根本原因却不是电路结构和新技术的应用造成的。

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当前器件性能水平完全能够满足新电路结构提出的更高要求

在无变压器UPS中,对器件性能要求高的环节主要是半桥式逆变器,而关键的参数又是功率开关器件IGBT的耐压和输出电流能力,IGBT的输出能力完全可以满足400~500kVA的大功率无输出变压器UPS。

需要注意的是:在无变压器UPS的半桥逆变电路中,输出电压是由±400V直流母线电压直接形成的,输入电流有效值等于输出电流有效值。

与带输出变压器UPS相比,无输出变压器UPS的逆变器对IGBT的耐压提出了更高的要求。

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输出隔直流问题

由于控制环节故障使一个IGBT连续导通时,或在一个IGBT或二极管短路的情况下,400V直流母线电压会直接输出到负载端(此时电感变成阻抗很小地导线)。单相负载输入整流后地直流母线额定电压是311V,考虑负载允许输入地+15%地上限,直流母线额定电压是357V,并联在整流电路输出端地滤波电容耐压通常是400V。当UPS发生这种故障时输出直流电压会接近400V,滤波电容和DC/DC变换器都会因输入电压过高而受到影响。

如果出现这一危险情况,即使缺少了专门的直流分量检测电路(例如,检测电路故障或参数漂移等),也可以根据从另一个IGBT收到的驱动信号得知,直流电压可能发生短路,从而立即终止逆变器的工作,同时断开逆变器与后面负载的连接。

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无输出变压器UPS的可靠性指标

如果不知道平均故障间隔时间MTBF,那么可用UPS的效率和输出能力各项指标来衡量其可靠性,这些指标包括整机工作效率、输出过载能力、输出电流峰值系数、启动负载时输出电流浪涌系数和负载功率因数等。

无输出变压器UPS的输出能力和可靠性指标与传统带输出变压器UPS一样,都达到了很高的水平。可靠性已不再是无输出变压器UPS设备的关键问题。

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