应用在电源中的蓄电池特性,有以下四点特定因素
设备的牢靠性与多种要素有关,包含电路研发定型水平、技能人员技能水平缓经验、器材选用不同、出产工艺水平、质量管理流程等。电路结构改变有个技能老练的进程,当然还包含所选用的器材功能和牢靠性对新电路结构的适应才能。所以说电路结构的改变对设备牢靠性是有影响的,影响巨细终究取决于电路技能老练程度和器材水平这两个要素。
1、技能老练是毋庸置疑
无变压器UPS选用的新技能主要有两点:一是AC/DC高频整流(PFC)技能;二是输出半桥逆变技能。这两项技能发作由来已久,已成为电力电子设备的经典技能,使用也十分广泛,所以技能老练程度是毋庸置疑的。尽管把这两项技能集成起来用于无变压器UPS中仅是最近十年的作业,因电路定型水平缓参数挑选的差异也可能存在设备牢靠性问题,但呈现牢靠性的根本原因却不是电路结构和新技能的使用构成的。
2、当时器材功能水平彻底能够满意新电路结构提出的更高要求
在无变压器UPS中,对器材功能要求高的环节主要是半桥式逆变器,而要害的参数又是功率开关器材IGBT的耐压(UCES)和输出电流(有效值和峰值)才能,IGBT的输出才能彻底能够满意400~500kVA的大功率无输出变压器UPS。
值得注意的是,在无变压器UPS的半桥逆变电路中,输出电压是由±400V直流母线电压直接构成的,输入电流有效值等于输出电流有效值。而传统的带变压器UPS是经过输出变压器升压构成的,在升压比为1:1.9或1:1.78时,一起考虑三角形/星形接法输出电流有效值是输入有效值的1.73倍,所以全桥逆变器输入电流有效值是输出电流有效值的1.9/1.73=1.1(或1.78/1.73=1.03)倍。数据阐明,对相同输出功率的UPS,无输出变压器UPS对IGBT的电流输出才能的要求并不比传统的带输出变压器UPS高。也就是说,从IGBT地电流输出才能来看,能做多大功率的带输出变压器UPS,就能够做多大输出功率的无输出变压器UPS。
与带输出变压器UPS比较,无输出变压器UPS的逆变器对IGBT的耐压提出了更高的要求。在带输出变压器UPS的全桥逆变器中,IGBT的耐压就是直流母线电压,一般为400多伏,而在无输出变压器UPS地输出半桥逆变器中,直流母线电压是±400V,要求IGBT的耐压要大于800V。尽管当时的器材耐压1200V已不成问题,但此要求不仅仅是静态耐压问题,更严重的是IGBT地开关电压改变率(du/dt)和开关损耗问题,因此这是电路设计和器材挑选时必须注重和处理的问题。
3、输出隔直流问题
因为操控环节毛病使一个IGBT接连导通时,或在一个IGBT或二极管短路的状况下,400V直流母线电压会直接输出到负载端(此刻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外电压是311V,考虑负载答应输入地+15%地上限,直流母线额外电压是357V,并联在整流电路输出端地滤波电容耐压一般是400V。当UPS发作这种毛病时输出直流电压会挨近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。
呈现这种状况在理论上是有可能的。但是,如果呈现这一风险状况,即便缺少了专门的直流重量检测电路(例如,检测电路毛病或参数漂移等),也能够依据从另一个IGBT收到的驱动信号得知,直流电压可能发作短路,从而当即停止逆变器的作业,一起断开逆变器与后边负载的衔接。一般逆变器的输出端配备有一个静态旁路开关,它可在逆变器停止作业时迅速将负载切换到旁路市电供电,以确保负载供电的持续进行。逆变器保护和转旁路供电地动作时刻很短,可在输出电压上升进程中完成,因此不会对负载安全构成影响。在很多设备的实践运转中,这种毛病几乎没有呈现过。
4、无输出变压器UPS的牢靠性目标
如果不知道均匀毛病间隔时刻MTBF,或许厂商供给的MTBF数据不可信的话,那么可用UPS的功率和输出才能各项目标来衡量其牢靠性,这些目标包含整机作业功率、输出过载才能、输出电流峰值系数、发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的输出才能和牢靠性目标与传统带输出变压器UPS一样,都达到了很高的水平。牢靠性已不再是无输出变压器UPS设备的要害问题。