现在高频型UPS电源应用的越来越广泛,具有体积小、效率高、造价低等特点,在小功率的应用中,基本上已经进入“高频机时代”,可是在大功率的应用中,我们都建议选择工频机,因为工频机的可靠性高。我们有理由相信发展了几十年的工频机更完全适应大功率的应用。而高频机如果作为大功率的应用,会存在几个问题:
1、IGBT整流器可靠性偏低
据说:由于高频机结构UPS至今还没找到大磁通量的材料,以致使其“升压电感”温度过高,使可靠性降低。甚至还断言:正因为如此(指没找到大磁通量的材料),导致UPS产业迟迟未能制造出可靠性足够高的大功率高频机型UPS。
2、高频机结构UPS存在“零偏故障隐患”
这个问题就是所谓的另一个“致命弱点”。意思是说高频机型的UPS会产生一种“在其它UPS机型上不会出现”的这种现象。这个观点是说:在上游交流电源(比如“输入1”到后备发电机“输入2”)经ATS切换时,UPS输出就会形成8ms以上的输出电压闪断。据说这可导致数据中心机房长达几十分钟到几小时的瘫痪事故。
3、高频机型UPS零地电压偏高
高频机受“零地电压”偏高的机制:某处说“零地电压偏高”也是个“致命弱点”,这种观点也值得商榷。据说:来自IGBT脉宽调制整流器和逆变器的高频PWM型的干扰电压以幅度值较高的“零地电压”形式通过零线被直接反馈到UPS输入供电系统和输出供电系统的零线上,从而危害用电设备的安全运行”。在这里应该说明的是,工频机型和高频机型UPS的IGBT逆变器是一样的器件、一样的频率,一样的工作原理,所以“干扰”也应该是一样的。而整流器则不然,可控硅整流器的干扰远比IGBT整流器大得多,即使是12脉冲整流加11次谐波滤波器(增加了相当大的重量、体积和造价)一般也不能完全达到达到IGBT的指标。按照此处的说法,高频机的两项干扰就能直接加到UPS输入供电系统和输出供电系统的零线上,从而危害用电设备的安全运行;干扰更大的工频机型UPS这两项就加不到这些地方?实在令人匪夷所思。至于零地电压是如何能加到用电设备上,后面有专门的讨论。的确高频机型UPS零地电压和工频机型UPS相比因无输出隔离变压器的次级接地环节,有时是“偏高”了一点。这是由于在单电源结构中电路结构多了一只管子的压降。
4、高频机型UPS在市电断电后,电池放电时系统效率降低2%
当市电断电时,就由电池组GB放电。一般在10kVA以下或30kVA以下容量情况下,电池组GB的电压比较低,比如3节12V,4节12V…甚至10节12V。总之,电压远达不到半桥逆变器工作的电平。因此还必须仍由Boost升压电路将其升高到两个400V。就是说,市电尽管停止了供电,这里工作的不像工频机UPS那样仅由逆变器工作,Boost升压电路还必须接着工作。这样看来高频机就比工频机多了一个工作环节,所以就比工频机逆变器多消耗能量,就算效率就降低了2%。
高频型UPS电源与工频型UPS电源各自有各自的优点,不是绝对的工频机好或者高频机好,根据您现在所处的环境以及应用,选择了对的就是最好的。