UPS電源的的整流器是怎么分類的
發(fā)布時間 : 2018-12-22
一、輸入配電系統(tǒng)
在數(shù)據(jù)中心的UPS供電系統(tǒng)中,輸入電路一個最重要的目標就是輸入功率因數(shù)。輸入功率因數(shù)低會造成成下面的不利影響:
(1)導(dǎo)致輸入供電線路上各環(huán)節(jié)的早期老畫
輸入功率因數(shù)低的原因是輸入諧波電流成分含量大,諧波電流通過輸入電纜時,使電纜發(fā)生附加發(fā)熱量,導(dǎo)致電纜外皮資料長時刻發(fā)熱、變軟、變脆、變酥、變碎;諧波電流通過輸入斷路器(開關(guān))時,開關(guān)出點因為長時刻發(fā)熱而導(dǎo)致接觸不良,一個正反饋的效應(yīng)是開關(guān)過早時效;諧波電流通過輸入保險絲時,因為長時刻的附加發(fā)熱而導(dǎo)致熔絲變軟、下垂(使整個保險絲粗細變得不均與)、自然斷裂而引起斷電。
(2)不能充分利用輸入功率
因為輸入功率中含有大量的無功重量,有功功率被吸收,無功功率在電纜中往復(fù)流動,使正常的有效電流通道變窄,因為線路的“擁堵”而使單位截面積傷的電流密度加大,功耗加大。
(3)對供電電網(wǎng)發(fā)生
輸入電路是可控硅(閘流管)整流器時,因為可控硅的敞開往往伴隨著高壓電和大電流,不光破壞了輸入電壓波形,并且還形成很強的傳到*和輻射*,應(yīng)系那個了同一線路上其他用電設(shè)備的正常運行。
(4)使前置發(fā)電機的裝機功率成幾倍增大
輸入功率因數(shù)低(一般未經(jīng)補償?shù)闹禐楣β视脝蜗喽O管整流器的,較大功率用三相可控硅全波整流——6脈沖整流的),可導(dǎo)致前置發(fā)電機的裝機功率至少3倍于UPS的額外功率。
二、工頻整流器與高頻整流器
由前面的評論能夠看出,UPS輸入功率因數(shù)低的首要原因在于輸入部分的電路結(jié)構(gòu)和作業(yè)方式。現(xiàn)代的整流充電器分降壓型和升壓型兩種,降壓型首要用于UPS電池組電壓低于輸入交流峰值電壓必定值的狀況,而升壓型首要用于UPS電池組電壓高于輸入交流峰值電壓的狀況。
1.工頻降壓整流器
降壓整流器有工頻和高頻之分,而工頻又有穩(wěn)壓和不穩(wěn)壓之分。下面以UPS電源中使用最廣的穩(wěn)壓工頻電路為例進行評論。一般選用三相整流,是因為三相整流的脈動系數(shù)和紋波系數(shù)都低。一個三相可控硅全橋整流電路中用了6只可控硅整流器,需求6個脈沖進行分別操控,也俗稱其為6脈沖整流。三相全橋整流電路是按線電壓作業(yè)的,在市電為額外值380V/220V時的最高整數(shù)流出電壓可到達
UDC=380V×√2=537V
一般電池組額外電壓為12V×32只=384V的浮充電壓(約438V)已足夠了。因為這種電路是依照市電的頻率(所謂工頻)節(jié)奏而作業(yè)的,成為工頻整流器。因為可控硅的電流容量和耐壓都能夠做的很高,因而它在中大功率傳統(tǒng)雙改換UPS中得到了廣泛的使用。又因為這種電路整流器件的敞開(相位)是可控的,因而它就具有了輸出穩(wěn)壓的功用。但這個輸出穩(wěn)壓的功用不能作為輸入市電大范圍改變的根據(jù),原因是可控硅存在著在必定條件下失控的風險。
UDC=380V××√2=725V
這時就呈現(xiàn)了兩個風險狀況:一種狀況是,整流器后面的濾波電容是否可耐此高壓,不然必炸無疑;另一種狀況是,本來12V一節(jié)的電池,現(xiàn)在變?yōu)槊抗?jié)電壓UB=725/32=,這就意味著電池也因而而報廢!甚至還會帶來其他的風險,如因電池炸裂而噴出的硫酸傷人和傷物。
另一方面,因為6脈沖整流電路的作業(yè)是脈沖式的,對市電輸入電壓博興的破壞作用十分顯著,使輸入電流諧波成分到達30%以上,輸入功率因數(shù)僅為左右,為了實現(xiàn)“綠色”電源的目標,還必須進行功率因數(shù)校對。
選用普通二極管的整流器就不具有穩(wěn)壓功用,它一般用于小功率UPS電路中,充電器別的設(shè)置。
2.高頻降壓整流器
在一般小功率UPS電源中,為了簡化電路的雜亂程度而選用了二極管整流器,但二極管整流器無穩(wěn)壓功用,為了濾波電容和逆變器的安全,有的選用了BUCK型高頻降壓整流器。
BUCK(降壓)型高頻降壓整流器作業(yè)原理:
操控信號以高頻脈沖(一般式20kHz的固定脈沖寬度)
加到開關(guān)功率管的操控極,當一個操控脈沖到來時,VT打開,電流由整流器二極管經(jīng)VT流向負載和濾波電容,這是電感L儲能;操控信號結(jié)束后,VT截至,電感L發(fā)生的反電勢持續(xù)保持本來的電流流向?qū)⒋迥荛_釋,其路徑是:Lb→C、R→VD→La,使輸入形成連續(xù)的電流。電感上的能量開釋完或到達必定程度后,功率管又被下一個觸發(fā)脈沖打開,再重復(fù)上面的進程。這個電路的有點是簡略,送到負載的電流是連續(xù)的,但輸入電流仍然是脈動的。