UPS输出隔离变压器的功能

了解传统UPS输出隔离变压器的功能是非常重要的，因为只有在所用电路措施能够完 全实现其功能时，才有可能在新一代设备中替代并取消它。实际上对这个问题是存在一些误 解的，如逆变器输出隔离变压器“有隔离的作用”、能够“抗干扰”、能够“缓冲负载的突 变”，还能“提高UPS的可靠性”等，甚至于认为无输出变压器的UPS就不能可靠地工作，
好像变压器是为了这些目的而专门设计的。持有这种看法的人要么是对UPS逆变器工作原 理不太了解，要么是对隔离变压器的功能和在逆变器电路中的作用不甚了解。应该说这个变 压器是工频机全桥逆变器不可分离的构成部分，而且它的作用也很简单：升压和产生三相四 线输出的零线。
1.输出变压器的功能之一是为单相负载提供所需的零线
传统双转换UPS输出变压器的一个重要功能是在UPS输出端产生单相负载供电时所需• 的中性线（通常称为零线）。
带输出变压器的UPS的DC/AC逆变器通常是由全桥电路组成的，如图3. 31和图3. 32 所示。输出端必须加变压器，否则就不能完成输出单相或三相四线交流电压的功能。所以此 变压器应视为产生输出零线的变压器。
图3. 31所示为单相UPS输出的全桥DC/AC逆变器主电路图，它是一个全桥逆变电路， 每个桥臂有两个串联IGBT (VT,-VTJ,输出交变电压f/AB由两个桥臂的中点A和B引出。
 当VT,和71同时通导（VT2*VT3截止）时，由直流电压£形成的电流回路是电压£ 的正端—VT,~>负载A端—负载—B端—VT4—电压£；的负端；而丫乙和乂^同时导通 (VT,、VT4截止）时，由直流电压£形成的电流回路是电压£正端—VT2—负载—B端—负 
载A端—VT3—电压E的负端。如果VT$ ^4与VT$ VT3交替导通的周期是50HZ,则加 在负载上的电压t/AB是幅值为直流电压E的50Hz方波或者准方波，如果VT# VT4以及VT2 和VT3都以高频正弦波脉宽调制（SPWM)规律导通和截止，则负载端电压i/AB是幅值可调 的正弦波。
值得注意的是，通常单相负载的输人电压要求有一根零线，而且这根零线在系统中 (系统输人变压器的输出端）是要接大地的。显然，如果把图3. 31单相电路中的A或者B 任意一点做输出零线接地，都会使输人电压通过导通的半导体功率器件对零线短路而立即烧 毁逆变器。但是，如果在A和B两端接输出隔离变压器，并通过隔离变压器向负载供电， 则变压器次级的两个输出端都可作为零线输出。
图3. 32所示为三相UPS输出的全桥DC/AC逆变器电路框图。为满足单相负载必须有 零线的要求，同样在输出端增加了一个输出隔离变压器。变压器的初级为三角形连接，由三 相全桥的三个桥臂中点做三相线电压输人，变压器次级为星形连接，产生新的零线按三相四 线制向负载供电。
这里不仅需要输出隔离变压器产生零线，为了 UPS转旁路时也能正常供电，输出变压 器产生的零线还必须与系统输人的零线连接在一起。