不帶輸出工頻變壓器UPS-高頻機(jī)

功率電子設(shè)備的技術(shù)進(jìn)歩與功率器件的性能提高、新器件的不斷出現(xiàn)有著密切的關(guān)系。 50年來(lái)，隨著功率半導(dǎo)體器件的進(jìn)步，UPS設(shè)備經(jīng)歷了由帶多個(gè)輸出工頻變壓器到單個(gè)輸 出工頻變壓器的演變過(guò)程，而性能更好的大功率IGBT器件和更先進(jìn)的控制技術(shù)的出現(xiàn)，為 UPS設(shè)備從根本去掉輸出隔離變壓器創(chuàng)造了物質(zhì)條件，使其在高頻化、小型化、節(jié)能化和綠 色環(huán)?；矫嫒〉昧碎L(zhǎng)足的進(jìn)展，這就是人們所說(shuō)的“高頻機(jī)”。
這種機(jī)型集中體現(xiàn)了 UPS電路技術(shù)的進(jìn)步，代表著UPS技術(shù)的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)的帶 輸出變壓器的UPS相比，它在進(jìn)一步縮小體積、減輕質(zhì)量、改善性能、提高效率、降低成 本等方面，都取得了明顯的改善和進(jìn)步。
3.5.1 UPS電路的演變史反映了 UPS電路技術(shù)的發(fā)展歷程
最初的UPS輸出逆變器都是帶有變壓器的。應(yīng)該說(shuō)，采用輸出變壓器是由UPS逆變器 輸出電路形式?jīng)Q定的，而變壓器的存在卻是弊大于利。逆變器電路技術(shù)演變過(guò)程的一個(gè)顯著 的表現(xiàn)形式是：是否必須用變壓器，如何配置變壓器，是否可能去掉變壓器。圖3. 26所示 是20世紀(jì)70年代生產(chǎn)的第一代三相UPS的典型逆變電路結(jié)構(gòu)形式。
 UPS的逆變器由4個(gè)三相變換器以全波方式運(yùn)行（按照基波頻率進(jìn)行換 向），每一個(gè)三相變換器都與變壓器的一次側(cè)繞組相連接（三角形連接），再把二次側(cè)繞組 以一定方式進(jìn)行連接，以獲得合成的輸出電壓。這4個(gè)變壓器被分為兩組，每一組都包含一 個(gè)星形和一個(gè)Z形（曲折星形）的二次側(cè)繞組，這兩個(gè)二次側(cè)繞組之間具有30°的相位差。 這一特殊的連接可消除n=6A±l (A為奇數(shù)）次的電壓諧波，對(duì)于在變壓器一次側(cè)繞組中 每相可能出現(xiàn)的3次和3n次諧波，由一次側(cè)繞組的三角形接線方式來(lái)抵消。因此，輸出端 首先需要濾除的諧波為第11次諧波。輸出電壓的調(diào)整是通過(guò)移動(dòng)兩組變壓器之間的相位 (0° 以晶閘管（晶閘管）為基本功率器件的電路存在著換相安全和功率損耗的問(wèn)題，為減 少電路的能量損失和改善控制功能，下一代系統(tǒng)開(kāi)始使用一種新的脈沖電路，每個(gè)晶閘管都 有相應(yīng)的滅弧電路，整個(gè)設(shè)備僅需兩個(gè)變壓器，