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高频UPS电源的优缺点和存在的问题

高频UPS电源,是止前应用于小功率负载设备进行断电后提供短暂续航供电的一套不间断电源供电装置。由于高步UPS电源对负载的混合负载能力较差,所以一般高频UPS电源一般应用于一些资料的存盘及保存。那以高频UPS电源的优缺点和存在的问题都有哪些呢?下面在这里对高频UPS电源的优缺点和存在的问题作一个简单的请解。
一、高频UPS电源的优点:

(1)体积小,重量轻,一般只相当于同容量工频UPS重量的60%;由于无输出变压器,所以扩容并机环流小。

(2)因为Boost开关整流器具有较强的直流输出电压调节能力,所以对市电电压波动的适应能力较强。

(3)可以使用市电输入功率因数达到0.99以上,使市电输入电流的谐波含量小于5%,对市电电网的污染小,这是高频UPS电源的一个突出优点。

(4)可以消除可闻噪声(包括电噪声和机械噪声)。
高频UPS电源
二、高频UPS的缺点:

(1)必须采用可以在20kHzUPS中工作的高频IGBT,这种IGBT价格贵、货源少,有严格的电压、电流工作区域,抗冲击能力差,可靠性低,故障率高。

(2)三相半桥式Boost开关整流器的输出直流电压高,一般为800V,需要专门配置充放电管理变换器。

(3)高频谐波可以耦合到零线上,使输出侧的零地电压升高,不能满足IBM、HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地要求。

三、高频UPS电源存在以下问题:

(1)三相半桥式SPWM逆变器是两电平逆变器,其消谐波能力差,谐波含量大,幅值也高,当M<0.8时谐波幅值是基波幅值的1.36倍,在设置死区时谐波含量会更大,这是高频UPS存在的主要问题之一。

(2)对于高频UPS电源,当开关频率高到某一数值时将会产生集肤效应、临近效应,使当前大功率输出隔离变压器的制造存在材料与工艺上的困难,这是高频UPS电源不能使用输出隔离变压器的根本原因。但是输出隔离变压器对于UPS德工作时由诸多正面影响的,例如可以降低零地电压,靠其短路阻抗和高频衰减隔离特性,增强UPS的抗负载冲击能力,可以隔离零序电流和直流电流的流通,可以增强带非线性负载的不平衡负载的能力等,因此,不能用输出隔离变压器也是高频UPS存在的问题之一。输出隔离变压器可以不用。
高频UPS不间断电源
(3)不利于实现软开关,高频效应使电感、电容的性能发生质变,影响软开关电路中谐波电感和谐振电容的准确谐振,无法正确地实现ZVS或ACS无损软开关。所以高频UPS电源干脆不用软开关,因此必然会引起开关损耗,开关频率越高,开关损耗越大,所以UPS得高频化是以增大开关损耗为代价的,只注意了环保,而牺牲了节能,不符合绿色UPS的要求,这是高频UPS电源存在的另一个主要问题。因此有的厂家为了使节能也达标,不得不降低频率生产,这就出现了中频UPS的说法。

(4)高频化使UPS电路的分布参数增大,容易引发电路的局部震荡,电磁兼容处理困难,对生产工艺要求增高,结构设计难度增大,一般厂家不易生产,因此会产生成本增大、售价增高的缺点。

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