不带输出工频变压器UPS-高频机

功率电子设备的技术进歩与功率器件的性能提高、新器件的不断出现有着密切的关系。 50年来，随着功率半导体器件的进步，UPS设备经历了由带多个输出工频变压器到单个输 出工频变压器的演变过程，而性能更好的大功率IGBT器件和更先进的控制技术的出现，为 UPS设备从根本去掉输出隔离变压器创造了物质条件，使其在高频化、小型化、节能化和绿 色环保化方面取得了长足的进展，这就是人们所说的“高频机”。
这种机型集中体现了 UPS电路技术的进步，代表着UPS技术的发展方向。与传统的带 输出变压器的UPS相比，它在进一步缩小体积、减轻质量、改善性能、提高效率、降低成 本等方面，都取得了明显的改善和进步。
3.5.1 UPS电路的演变史反映了 UPS电路技术的发展历程
最初的UPS输出逆变器都是带有变压器的。应该说，采用输出变压器是由UPS逆变器 输出电路形式决定的，而变压器的存在却是弊大于利。逆变器电路技术演变过程的一个显著 的表现形式是：是否必须用变压器，如何配置变压器，是否可能去掉变压器。图3. 26所示 是20世纪70年代生产的第一代三相UPS的典型逆变电路结构形式。
 UPS的逆变器由4个三相变换器以全波方式运行（按照基波频率进行换 向），每一个三相变换器都与变压器的一次侧绕组相连接（三角形连接），再把二次侧绕组 以一定方式进行连接，以获得合成的输出电压。这4个变压器被分为两组，每一组都包含一 个星形和一个Z形（曲折星形）的二次侧绕组，这两个二次侧绕组之间具有30°的相位差。 这一特殊的连接可消除n=6A±l (A为奇数）次的电压谐波，对于在变压器一次侧绕组中 每相可能出现的3次和3n次谐波，由一次侧绕组的三角形接线方式来抵消。因此，输出端 首先需要滤除的谐波为第11次谐波。输出电压的调整是通过移动两组变压器之间的相位 (0° 以晶闸管（晶闸管）为基本功率器件的电路存在着换相安全和功率损耗的问题，为减 少电路的能量损失和改善控制功能，下一代系统开始使用一种新的脉冲电路，每个晶闸管都 有相应的灭弧电路，整个设备仅需两个变压器，