變壓器是作為區(qū)分工頻機UPS與高頻機UPS電源的標志嗎

來源：存能電氣  日期：2019-10-09 14:52  瀏覽量：次

　　變壓器是作為區(qū)分工頻機UPS與高頻機UPS電源的標志嗎？技術(shù)總是在發(fā)展的，新技術(shù)代替舊技術(shù)是歷史的發(fā)展規(guī)律。當前電子技術(shù)已進入數(shù)字時代，作為電子技術(shù)的能源也應(yīng)該與其適應(yīng)。目前UPS電源的發(fā)展方向是高頻機型UPS替代工頻機型UPS。為了節(jié)能環(huán)保，今后電子變壓器會將其替代，變壓器不是區(qū)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(jié)構(gòu)UPS技術(shù)出現(xiàn)在上個世紀70年代，毫無疑問在當時屬尖端技術(shù)，幾十年間也為電子電器技術(shù)領(lǐng)域作出了不朽的貢獻，有口皆碑。一般說任何技術(shù)的先進性是相對而言，任何先進的產(chǎn)品也有其一定的適用期。隨著IT技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)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(shù)低等不利因素大大影響了數(shù)據(jù)中心的可靠性。

　　在歷史發(fā)展中總是遵循這樣一個規(guī)律：每當一種技術(shù)阻礙生產(chǎn)力發(fā)展時，就會有一種新的技術(shù)產(chǎn)生出來代替。毫不例外，高頻機UPS技術(shù)問世了。為了區(qū)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(jié)構(gòu)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(qū)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(shè)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(shù)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(guān)斷是不可控的，只有等到電壓過零點才可關(guān)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?？上У氖钱敃r負載設(shè)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(dǎo)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(shè)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(chǎn)廠家繼續(xù)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(jié)構(gòu)，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(shù)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(qū)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(chǎn)廠商和推銷者為了延長產(chǎn)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(shù)概念，于是就賦予了變壓器很多具有神秘色彩的功能。