科士达ups电源高频机说明

新型UPS中的逆变器大多采用了PWM技术，同时采用了石英晶体振荡控制逆变器的频率，通过电压负反馈电路确保输出电压的稳定。科士达ups电源具有开关电源的一系列优点，通过调整脉冲宽度，保证功率稳定输出，同时，开关电源技术的应用，也使其自身损耗大大降低。主要技术指标如下：

　　(1)额定输出功率和大输出功率；

　　(2)切换时间；

　　(3)输出电压稳定度，参考值0.5%~0.2%；

　　(4)输出频率稳定度，参考值0.01%~0.5%；

　　(5)输出波形纯正(正弦波输出)，电压畸变小于1%，不存在潜波失真的问题；

　　(6)效率高、损耗低。参考指标高于90%；

　　(7)故障率低、维护容易。由于微处理器监控技术和*的IGBT驱动型SPWM等高技术的采用，目前的山特UPS已达到了*的可靠性水平，对于大型科士达UPS电源来讲，其单机的年均*工作时间(MTBF)已超过20万小时。如果采用双总线输出的多冗型UPS供电系统，其MTBF甚至可达1000万小时数量级。

科士达ups电源高频机说明

高频机结构科士达UPS电源将是今后数据中心的选择

一、 工频机科士达UPS电源被高频机科士达UPS电源替代是历史趋势UPS原来分旋转发电机式和静止变换式，静止变换式工频机结构UPS电源技术出现在上个世纪60年代后期，比旋转发电机式晚一些，毫无疑问在当时属技术，几十年间也为IT技术领域作出了不朽的贡献，有口皆碑。然而任何技术的*性是针对某一个时期的，是相对而言的，即任何*的产品也有其一定的适用期。随着IT技术的出现与发展，工频机UPS逐渐暴露出它的许多缺点，比如体积大、重量大、功耗大、破坏电网和输入功率因数低下等不利因素，这不但大大影响了数据中心的PUE（能耗比）和可靠性，而且对节能减排的社会效益也是背道而驰的。在历史发展中总是遵循这样一个规律：每当一种技术阻碍生产力发展时，就会有一种新的技术产生出来将其代替。毫不例外，新一代产品高频机UPS技术问世了。为了区别以前的UPS，就起了一个高频机科士达UPS电源的名字。原来那种输入输出都工作在50Hz并且有输出变压器的老电路结构就称作工频机结构科士达UPS电源；而这种输入输出电路都工作在20kHz以上且没有输出变压器的电路就称之为高频机或高频机结构UPS。高频UPS除了具备工频机科士达UPS电源那些技术指标外，另外还有着更高的性能和指标，有些是工频机科士达UPS电源所*的。1、 输入功率因数高工频机UPS一般在400kVA以下的输入电路都采用标配了可控硅6脉冲整流，输入功率因数不超过0.8，谐波电流有30%之大。如果前面接发电机，发电机的容量至少要3倍于UPS功率；如果是单相小功率UPS，发电机的容量至少要5倍于UPS功率。三相UPS为了提高输入功率因数，就前面加无源或有源谐波滤波器，或做成12脉冲整流、24脉冲整流整流等，即在一个周期中有12个或24个整流电流脉冲。但同时也带来了体积庞大、结构复杂和价格昂贵的问题。而用IGBT整流的高频机UPS，在一个周期中有成百上千个整流电流脉冲，所以任何容量的高频机UPS在前面不加任何滤波器的情况下，它的输入功率因数都可做到0.99甚至以上，谐波电流小于5%，前置发电机的容量理论上和UPS功率相同，大大缩减了投资和占地面积，也符合了节能减排的国策等。尤其是对市电的充分利用具有良好的经济意义和社会效益。2、 本身功耗小在同样指标下，比如要求输入功率因数为0.95以上时，工频机科士达UPS电源就必须外加谐波滤波器或改为12脉冲整流，就是说前面要增加一个设备，再加上输出变压器，就比高频机UPS多了两个串联环节，如图1所示。由于此二者的影响，使得工频机UPS的效率比高频机UPS图1 高输入功率因数下的工频机UPS和高频机UPS结构方框图至少低5%。在同样是100kW的容量时工频机UPS每年要比高频机UPS多消耗5万度电！3、 对外干扰小干扰有两种，一种是听得到的机械噪声，一种是听不到的电噪声，这两种噪声工频机科士达UPS电源都有，形成了对设备和对人的伤害。电噪声影响机器的稳定度，机械噪声影响人的身心健康，降低工作效率。而高频机UPS由于工作在20kHz以上，20kHz是人的耳朵听不到的频率，使工作环境安静下来。又由于而高频机UPS的输入功率因数高达0.99以上，几乎是线性的，所以对外干扰几乎可以忽略。4、 体积小、重量轻工频机UPS由于有了输出变压器和适应50Hz的电感电容等低频器件使得体积重量都很大。比如某品牌6脉冲蒸馏输入的300kVA工频机 UPS 重1600kg，输入功率因数仅0.8（实际测量大多数低于此值）为了将输入功率因数提高到0.9以上，就升级到12脉冲整流加11次谐波滤波器，增加了600kg，变成了2200kg！而同是这个容量的300kVA高频机 科士达UPS电源 重量只有830kg，并且输入功率因数比它还高。5、 全数字技术工频机UPS开始是模拟技术，现在一般为数字与模拟相结合的技术。模拟技术的可靠性要比数字技术低。而高频机UPS技术是一种全数字化技术，不言而喻，可靠性是很高的。（b）高频机UPS的并联方框图图2 两种UPS并联方框图6. 对电网的适应能力强工频机UPS对于适应输入电压±15%的变化已很不容易；而高频机UPS甚至适应输入电压±30%以上的变化，这又大大延长了电池的寿命。7. 能将并机环流衰减到几乎为零工频机UPS的并联就是变压器的直接并联，而变压器的直接并联由于其内阻很小，再加之输出电压的不同，容易产生环流，而且这个环流的路径畅通无阻，如图2（a）所示；高频机UPS由于没有输出变压器，它们的并联如图2（b）所示，可以看出这里的环流路径上处处是障碍，小于2V的电压差根本形不成环流，而工频机UPS在此情况下就会形成很大的环流。总之，高频机UPS在性能上不但能*替代工频机UPS，而且还多出原来后者没有的特点。二、 高频机UPS与工频机UPS的现状因为高频机UPS对技术与工艺以及生产手段的要求非常严格，一般也不容易防制，20kHz以上的高频机科士达UPS电源容量目前都小于100kVA，只有少数几个制造厂的技术真正过关，并且已显示出强大的生命力。在大功率范围虽然不能做到20kHz，但可以采用高频机结构，比如用IGBT高频整流（相对于50Hz而言），频率一般在15kHz以下，多数厂家已可做到200kVA，但也有，比如秀康10年前就可做到8kHz/480kVA，GE、TMEC（三菱和东芝）、富士也已可以做到500kVA，伊顿9395更是突破了大容量的技术，一举将单机功率容量做到了1100kVA，并已成为美国的产品。这说明高频机结构UPS技术已经成熟，接下来是普及问题。在我国和金融等重要部门也已纷纷采用，并收到了良好的效果。当然工频机结构UPS在这种情况下的日子会越来越艰难，好在是还有那么一批厂家的高频机结构UPS没有过关，还得主推工频机科士达UPS电源，对用户来说，有些用户对工频机尚有偏爱，一时思想还转不过弯来，尽管国家三令五申号召节能减排，但这些用户总能找出一些继续用工频机结构UPS的理由。这是个认识问题，但不要认为工频机UPS技术永远不落后。从科学发展观来说，以后一段时间内无疑是高频机UPS的市场。不可否认，高频机UPS同样也有退出历史舞台的一天，当然那是后话。三、 所谓两个发展方向现在有一种说法：高频机UPS和工频机UPS是两个发展方向。