高頻機(jī)型UPS的幾個(gè)“致命弱點(diǎn)”論值得商榷
(c)具有一個(gè)直流電源的工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS全橋逆變器輸出原理電路圖
圖12 高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS和工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS逆變器輸出原理電路圖
(五)高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS的外接變壓器會(huì)損壞負(fù)載
1.為何要外接隔離變壓器
取消輸出隔離變壓器是高頻機(jī)型UPS的一大特點(diǎn),也是一大優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗档土讼到y(tǒng)功耗、體積、重量和價(jià)格??捎械娜朔且涯玫舻倪@個(gè)變壓器再加上去,當(dāng)然這里有的用戶也有這樣的要求,不過(guò)用戶的要求大都是受了某些廠家的誤導(dǎo)所致。據(jù)說(shuō)為了降低零地電壓。盡管如此,有的問(wèn)題提出者還不放心,說(shuō)是“零地電壓仍然偏高,仍然繼續(xù)危害用電設(shè)備的安全運(yùn)行”。就算按照某處的意思暫且給高頻機(jī)型UPS加上外加變壓器,如圖13(a)所示,看一看這個(gè)論斷如何??梢员容^一下圖13(a)和(b)兩個(gè)電路。現(xiàn)在兩個(gè)逆變器的輸出都接入了變壓器,可以看出兩個(gè)逆變器的工作方式都是脈寬調(diào)制,調(diào)制頻率也都差不多,也可以說(shuō)一樣。所以從逆變器功率管的工作來(lái)說(shuō)是沒(méi)有區(qū)別的;為了向負(fù)載送出正弦波電壓,就必須加低通濾波器,將調(diào)制時(shí)的高頻成分濾掉,只允許50Hz的正弦波通過(guò),從圖中也可看出其二者都有這個(gè)濾波環(huán)節(jié),只是高頻機(jī)型UPS的諧波濾波器在變壓器之前,而工頻機(jī)型UPS的諧波濾波器在變壓器之后,就是說(shuō)現(xiàn)在二者的工作環(huán)節(jié)不但有,而且一樣。所不同的是濾波環(huán)節(jié)與變壓器的位置。這樣一來(lái)就可以看出,在高頻機(jī)型UPS中,高次諧波在變壓器之前就被濾掉了,通過(guò)零線回到了直流BUS的負(fù)端,即高頻機(jī)型UPS的高次諧波根本沒(méi)進(jìn)入變壓器初級(jí)繞組。而工頻機(jī)型UPS的高次諧波是在變壓器后面才被濾掉的,換言之是在靠近負(fù)載端被濾掉的。這就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題:按照某君的說(shuō)法:靠負(fù)載近的高次諧波形成的零地電壓加不到負(fù)載上去,也不影響負(fù)載的工作;反而是離負(fù)載遠(yuǎn)的高次諧波形成的零地電壓一定會(huì)加到負(fù)載上去,繼續(xù)危害負(fù)載的安全運(yùn)行。同樣的電路原理反而出來(lái)兩種不同的結(jié)果,不知此君是分析出來(lái)的還是測(cè)量出來(lái)的這種結(jié)果。好象從理論上就說(shuō)不通。
圖13 兩類UPS都有變壓器時(shí)的諧波路徑圖
有的地方說(shuō)高頻機(jī)型UPS外加變壓器后還會(huì)帶來(lái)使設(shè)備燒毀的隱患。還說(shuō)高頻機(jī)型UPS“一旦因故出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障”,外接隔離變壓器就會(huì)出現(xiàn)“反激型的瞬態(tài)尖峰電壓”,足以燒毀IT設(shè)備。當(dāng)輸入突然恢復(fù)供電時(shí),又會(huì)導(dǎo)致并機(jī)系統(tǒng)“嚴(yán)重過(guò)載”,等等。令人不解的是,一樣的供電環(huán)節(jié),一樣的功能,就是工頻機(jī)型換成了高頻機(jī)型,只一字之差,二者的結(jié)果就不一樣了。難道說(shuō)工頻機(jī)型UPS就不會(huì)出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障?即使出了,它的變壓器也不會(huì)產(chǎn)生“反激型的瞬態(tài)尖峰電壓”?當(dāng)輸入突然恢復(fù)供電時(shí),工頻機(jī)型UPS也不會(huì)導(dǎo)致并機(jī)系統(tǒng)“嚴(yán)重過(guò)載!難道說(shuō)外接隔離變壓器的破壞力是高頻機(jī)型UPS固有的嗎?話又說(shuō)回來(lái),這個(gè)高頻機(jī)型UPS的外加變壓器是某處硬給加上去的(供應(yīng)商可從來(lái)就沒(méi)這個(gè)打算),加上后又分析出這么多“潛在”的“隱患”。即加上變壓器是他正確,分析出了問(wèn)題是你加上去的不對(duì),繞來(lái)繞去都是他的理。對(duì)高頻機(jī)型UPS來(lái)說(shuō)根本就沒(méi)有外加變壓器的必要,首先,如前所說(shuō)零地電壓就不是干擾源,再說(shuō)也沒(méi)傳遞零地電壓的通道。影響用電設(shè)備的是常摸干擾,共模干擾是如何進(jìn)入用電設(shè)備的?圖14示出了常模干擾和共模干擾原理圖,若使干擾電壓起作用,就必須有能量,這里的能量就是電流與電壓相乘的功率,即干擾源與被干擾對(duì)象(用電設(shè)備)必須形成電流回路。從圖14可以看出,常模干擾電流是火線與零線之間的電壓形成的,可以隨著電源與負(fù)載形成電流回路。而共模電壓(在這里是零地電壓)則是零線與地線之間的電壓,根本與用電設(shè)備形不成電流的閉環(huán)回路,不論是電壓還是電流都沒(méi)有到達(dá)用電設(shè)備的通道,又何談干擾?又何談“危害這些用電設(shè)備的安全運(yùn)行”!
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