在線雙變換UPS電源系統主要有幾種架構

來源：存能電氣  日期：2019-10-31 16:05  瀏覽量：次

　　在線雙變換UPS電源系統主要有幾種架構?UPS有三種類型，既被動后備式、在線互動式和雙轉換在線式，每種類型的UPS的工作原理是不一樣的。無旁路的雙變換UPS電源電路結構，由整流器/充電機、逆變器、蓄電池充電機（選件）、蓄電池開關等組成。那么在線雙變換UPS系統主要有幾種架構呢?

　　在線雙變換UPS電源系統主要有幾種架構?

　　雙轉換在線式UPS系統是先將市電變換成直流，一邊給電池進行充電，一邊供給下一級的逆變器，逆變器再將整流器或電池的直流變換成交流供給負載，這類UPS轉換到電池供電的時間為0，且可以消除市電中的各種騷擾，主要用于大功率的UPS和非常重要的負載，市場上的3kVA以上的UPS基本上都是這種類型的UPS。

　　●相控整流+交流升壓變壓器

　　物理架構為固定功率一體機，塔式安裝。由可控硅整流器、IGBT逆變器以及交流升壓變壓器組成，也就是我們談到的工頻機。UPS體積大、重量沉。效率低，輸入的性能參數也不理想。

　　●PWM整流+DC直流升壓

　　物理架構為固定功率一體機，模塊化、類模塊化、機架式或者塔式安裝。由IGBT整流器、IGBT直流升壓、IGBT逆變器以及可選配的1:1變壓器組成，也就是通常意義上的高頻機。UPS電源體積小、重量輕。輸入輸出性能參數良好，效率較高。

　　為了提高系統的可靠性，雙變換在線式UPS一般增加了自動旁路電路。小功率采用繼電器轉換便能滿足要求，而大功率一般為采用可控硅（SCR）方式的靜態開關。絕大多數在線式UPS都采用雙變換電路結構。

　　在線雙變換式UPS電源系統可以為負載提供很完美的保護，可以濾除電網中基本所有的干擾和諧波，缺點是架構復雜，一般成本較高。幾個架構對比來說可靠性最高，目前80%UPS均采用該架構，輸出為標準正弦波，主要對IT負載或其它行業重要負載提供保護。

　　雙變換在線式UPS的結構

　　1)變換器:

　　該變換器為AC/DC單向變換。當市電存在時，它完成對蓄電池的充電，并通過變換器2向負載供電。該變換器多為不可控整流或可控整流電路。

　　2)變換器:

　　該變換器為DC/AC單向逆變。當市電存在時，它由變換器l獲得直流電能后再轉換為交流后輸出至負載，并保證向負載提供高質量的交流電源;當市電中斷時，由蓄電池通過變換器2向負載供電。

　　3)旁路開關:平時處在斷開狀態，當變換電路發生故障、負載有沖擊性(例如啟動負載時)或發生過載故障時，變換器停止輸出，旁路開關接通，由電網直接向負載供電，旁路開關多為智能型的功率容量很強的無觸點開關。

　　UPS供電方式的發展趨勢

　　1、產品效率越來越高，就UPS來說，目前主流產品效率已高達95%，未來可以提升的空間已經非常有限；

　　2、從關注產品到關注方案。迫于低成本、高效率等方面的壓力，越來越多的用戶會嘗試更加高效的供電架構而非僅僅關注產品本身；

　　3、新技術帶來系統可用性的提升，同時對硬件可靠性的要求逐漸降低；

　　4、在效率提升有限的情況下，其他特性如智能特性、適用性（與其他方案的融合能力）將更加突出。

　　總體來看，越來越多的用戶會要求設備UPS電源廠家具備提供綜合解決方案的能力，目前大多數的UPS、HVDC等供電產品廠家都開始推廣微模塊等整體解決方案，而未來技術的發展可能還會推動這種融合向供電鏈路的上下游推進。

　　總結：UPS系統作為目前應用最成熟的不間斷電源產品在各行各業都有廣泛應用，對數據中心來說，目前的主流產品是在線雙變換UPS系統。系統采用在線式UPS雙變換拓譜架構設計,完全消除了電網的各種干擾;AC/DC輸入設有諧波抑制器,消除了UPS對電網的諧波污染。