應(yīng)用在電源中的蓄電池特性,有以下四點特定因素
設(shè)備的牢靠性與多種要素有關(guān),包含電路研發(fā)定型水平、技能人員技能水平緩經(jīng)驗、器材選用不同、出產(chǎn)工藝水平、質(zhì)量管理流程等。電路結(jié)構(gòu)改變有個技能老練的進(jìn)程,當(dāng)然還包含所選用的器材功能和牢靠性對新電路結(jié)構(gòu)的適應(yīng)才能。所以說電路結(jié)構(gòu)的改變對設(shè)備牢靠性是有影響的,影響巨細(xì)終究取決于電路技能老練程度和器材水平這兩個要素。
1、技能老練是毋庸置疑
無變壓器UPS選用的新技能主要有兩點:一是AC/DC高頻整流(PFC)技能;二是輸出半橋逆變技能。這兩項技能發(fā)作由來已久,已成為電力電子設(shè)備的經(jīng)典技能,使用也十分廣泛,所以技能老練程度是毋庸置疑的。盡管把這兩項技能集成起來用于無變壓器UPS中僅是最近十年的作業(yè),因電路定型水平緩參數(shù)挑選的差異也可能存在設(shè)備牢靠性問題,但呈現(xiàn)牢靠性的根本原因卻不是電路結(jié)構(gòu)和新技能的使用構(gòu)成的。
2、當(dāng)時器材功能水平徹底能夠滿意新電路結(jié)構(gòu)提出的更高要求
在無變壓器UPS中,對器材功能要求高的環(huán)節(jié)主要是半橋式逆變器,而要害的參數(shù)又是功率開關(guān)器材IGBT的耐壓(UCES)和輸出電流(有效值和峰值)才能,IGBT的輸出才能徹底能夠滿意400~500kVA的大功率無輸出變壓器UPS。
值得注意的是,在無變壓器UPS的半橋逆變電路中,輸出電壓是由±400V直流母線電壓直接構(gòu)成的,輸入電流有效值等于輸出電流有效值。而傳統(tǒng)的帶變壓器UPS是經(jīng)過輸出變壓器升壓構(gòu)成的,在升壓比為1:1.9或1:1.78時,一起考慮三角形/星形接法輸出電流有效值是輸入有效值的1.73倍,所以全橋逆變器輸入電流有效值是輸出電流有效值的1.9/1.73=1.1(或1.78/1.73=1.03)倍。數(shù)據(jù)闡明,對相同輸出功率的UPS,無輸出變壓器UPS對IGBT的電流輸出才能的要求并不比傳統(tǒng)的帶輸出變壓器UPS高。也就是說,從IGBT地電流輸出才能來看,能做多大功率的帶輸出變壓器UPS,就能夠做多大輸出功率的無輸出變壓器UPS。
與帶輸出變壓器UPS比較,無輸出變壓器UPS的逆變器對IGBT的耐壓提出了更高的要求。在帶輸出變壓器UPS的全橋逆變器中,IGBT的耐壓就是直流母線電壓,一般為400多伏,而在無輸出變壓器UPS地輸出半橋逆變器中,直流母線電壓是±400V,要求IGBT的耐壓要大于800V。盡管當(dāng)時的器材耐壓1200V已不成問題,但此要求不僅僅是靜態(tài)耐壓問題,更嚴(yán)重的是IGBT地開關(guān)電壓改變率(du/dt)和開關(guān)損耗問題,因此這是電路設(shè)計和器材挑選時必須注重和處理的問題。
3、輸出隔直流問題
因為操控環(huán)節(jié)毛病使一個IGBT接連導(dǎo)通時,或在一個IGBT或二極管短路的狀況下,400V直流母線電壓會直接輸出到負(fù)載端(此刻電感變成阻抗很小地導(dǎo)線)。單相負(fù)載輸入整流后地直流母線額外電壓是311V,考慮負(fù)載答應(yīng)輸入地+15%地上限,直流母線額外電壓是357V,并聯(lián)在整流電路輸出端地濾波電容耐壓一般是400V。當(dāng)UPS發(fā)作這種毛病時輸出直流電壓會挨近400V,濾波電容和DC/DC變換器都會因輸入電壓過高而受到影響。
呈現(xiàn)這種狀況在理論上是有可能的。但是,如果呈現(xiàn)這一風(fēng)險狀況,即便缺少了專門的直流重量檢測電路(例如,檢測電路毛病或參數(shù)漂移等),也能夠依據(jù)從另一個IGBT收到的驅(qū)動信號得知,直流電壓可能發(fā)作短路,從而當(dāng)即停止逆變器的作業(yè),一起斷開逆變器與后邊負(fù)載的銜接。一般逆變器的輸出端配備有一個靜態(tài)旁路開關(guān),它可在逆變器停止作業(yè)時迅速將負(fù)載切換到旁路市電供電,以確保負(fù)載供電的持續(xù)進(jìn)行。逆變器保護(hù)和轉(zhuǎn)旁路供電地動作時刻很短,可在輸出電壓上升進(jìn)程中完成,因此不會對負(fù)載安全構(gòu)成影響。在很多設(shè)備的實踐運轉(zhuǎn)中,這種毛病幾乎沒有呈現(xiàn)過。
4、無輸出變壓器UPS的牢靠性目標(biāo)
如果不知道均勻毛病間隔時刻MTBF,或許廠商供給的MTBF數(shù)據(jù)不可信的話,那么可用UPS的功率和輸出才能各項目標(biāo)來衡量其牢靠性,這些目標(biāo)包含整機(jī)作業(yè)功率、輸出過載才能、輸出電流峰值系數(shù)、發(fā)動負(fù)載時輸出電流浪涌系數(shù)和負(fù)載功率因數(shù)等。
無輸出變壓器UPS的輸出才能和牢靠性目標(biāo)與傳統(tǒng)帶輸出變壓器UPS一樣,都達(dá)到了很高的水平。牢靠性已不再是無輸出變壓器UPS設(shè)備的要害問題。