UPS电源的蓄电池特征设备的可靠性与多种要素有关,包括电路研发定型水平、技术人员技术水平缓阅历、器件选用不同、出产工艺水平、质量管理流程等。
UPS电源的蓄电池的电路结构改动有个技术老到的进程,当然还包括所选用的器件功用和可靠性对新电路结构的习惯才干。所以说电路结构的改动对设备可靠性是有影响的,影响巨细终究取决于电路技术老到程度和器件水平这两个要素。
1技术老到
无变压器UPS选用的新技术主要有两点:一是AC/DC高频整流(PFC)技术;二是输出半桥逆变技术。这两项技术发生由来已久,已成为电力电子设备的经典技术,运用也非常广泛,所以技术老到程度是毋庸置疑的。虽然把这两项技术集成起来用于无变压器UPS中仅是最近十年的工作,因电路定型水平缓参数选择的差异也可能存在设备可靠性问题,但出现可靠性的根本原因却不是电路结构和新技术的运用构成的。
2其时器件功用水平完全可以满足新电路结构提出的更高要求
在无变压器UPS中,对器件功用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件IGBT的耐压(UCES)和输出电流(有效值和峰值)才干,IGBT的输出才干完全可以满足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是通过输出变压器升压构成的,在升压比为1:1.9或1:1.78时,一同考虑三角形/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。数据说明,对相同输出功率的UPS,无输出变压器UPS对IGBT的电流输出才干的要求并不比传统的带输出变压器UPS高。也就是说,从IGBT地电流输出才干来看,能做多大功率的带输出变压器UPS,就可以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。虽然其时的器件耐压1200V已不成问题,但此要求不仅仅是静态耐压问题,更严峻的是IGBT地开关电压改动率(du/dt)和开关损耗问题,因而这是电路设计和器件选择时有必要重视和处理的问题。
3输出隔直流问题
由于控制环节缺点使一个IGBT连续导通时,或在一个IGBT或二极管短路的情况下,400V直流母线电压会直接输出到负载端(此时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定电压是311V,考虑负载容许输入地+15%地上限,直流母线额定电压是357V,并联在整流电路输出端地滤波电容耐压一般是400V。当UPS发生这种缺点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。
出现这种情况在理论上是有可能的。可是,如果出现这一危险情况,即使缺少了专门的直流重量检测电路(例如,检测电路缺点或参数漂移等),也可以根据从另一个IGBT收到的驱动信号得知,直流电压可能发生短路,然后当即中止逆变器的作业,一同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,它可在逆变器中止作业时迅速将负载切换到旁路市电供电,以保证负载供电的继续进行。逆变器维护和转旁路供电地动作时间很短,可在输出电压上升进程中完结,因而不会对负载安全构成影响。在许多设备的实践运转中,这种缺点几乎没有出现过。
4无输出变压器UPS的可靠性方针
如果不知道均匀缺点距离时间MTBF,或许厂商供应的MTBF数据不可信的话,那么可用UPS的功率和输出才干各项方针来衡量其可靠性,这些方针包括整机作业功率、输出过载才干、输出电流峰值系数、发起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的输出才干和可靠性方针与传统带输出变压器UPS一样,都达到了很高的水平。可靠性已不再是无输出变压器UPS设备的要害问题。