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UPS电源新的发展方向

发布时间:2020-12-11   点击次数:171次

一、数字化

 

1、UPS中多块电路单板上设计采用分散式数字处理器(DSP,CPU,CPLD),彻底改良了传统应用大量模拟器件电路的弊端,并能有效解决传统模拟电路参数漂移的固有问题。

 

2、系统内单板间检测、控制信息的交互传输大量应用超高传输速率和高抗扰能力的CAN总线环形设计。

 

3、系统检测和控制更加快速、稳定,全面提升UPS的可靠性、供电质量和产品一致性。

 

二、新型IT(容性)负载适应性

 

1、随着低碳经济的到来,各国政府都将节能减排提到了战略高度,对IT负载的节能要求也显著提高,IT设备已加入功率因数校正,其输入PF从滞后0.7提升到超前0.9,从而降低能耗和减少电网污染。

 

2、鉴于此新一代UPS输出功率因数普遍从0.8提升到了0.9,甚至更高到1,考虑到大多机房功率因数超前的实际情况,新一代UPS充分考虑了超前负载特性,更改和优化了设计,在滞后0.9至超前0.9范围UPS均可以带满载运行,更适应于新型带PFC功能的容性负载。

 

三、智能化

 

1、先进的自诊断技术:实时监控逆变器、整流器等电路工作状态,检测电池的容量和状态,检测设备工作环境温度,并可检测每个风扇的故障,且无需停电即可更换风扇。

 

2、数字校准功能:电压和电流可通过软件自校准,不需任何可调电阻。

 

3、采用独特的“母线”并机技术,标准内置并机板,在线扩容更加安全便捷:“母线”并机技术即同步频率母线和均流母线调控技术,可将多8台UPS直接并联形成对负载的并机供电系统,系统中所有各UPS都直接同步跟踪市电,各台UPS总是处于同频率、同相位和均流供电状态,其环流几乎为零。在可并联UPS中为“环流”控制的技术。

 

四、强大、完备的冗余技术

 

1、三极冗余的控制系统:整流流、逆变均采用全数字双DSP(controlDSP+systemDSP)冗余控制系统,本身已大幅提升控制稳定性、可靠性及可移植性;此外,旁路加入CPLD控制冗余设计,即使主控双DSP发生故障,旁路控制板也能接管系统确保负载不停电,使系统可靠地切换至旁路供电。

 

2、冗余辅助电源板:1+3冗余辅助电源设计,支持在线热插拔,大限度保证UPS控制系统供电。

 

3、N+1风扇冷却系统:冗余的冷却风扇,即使冷却系统发生任一风扇故障,也可满载运行,并能定位故障风扇位置;此外,模块化的风扇设计,能够从容地进行维护更换。

 

五、高频化

 

1、有公司已推广上市的中大功率高频UPS产品,采用新一代的高频、低功耗电力电子开关器件,结合了低通态损耗和IGBT高开关频率的优点,器件损耗比IGBT小很多,开关频率高达24kHz;

 

2、并且采用了先进的三电平逆变电路,电感量小一半,损耗减小,效率得到很大提升;电感、电容体积更小,整机尺寸和重量都远远比上一代产品小,更节省空间和便于搬运;此外,三电平输出还具有良好的波形和较低的dv/dt,能有效减少电磁*。

 

3、三电平转换电路的特点:⑴电平数的增加使之具有更小的直流侧电压脉动和更佳的动态性能,在开关频率相比之前设计可降低50%,可很好满足对电流谐波的要求;⑵电平数的增加也使电源侧电流比两电平中的电流更接近正弦,且随着电平数的增加,正弦性越好,功率因数更高;⑶开关的增加也有利于降低开关管上的电压应力,提高装置工作的稳定性,适用于对电源稳定性要求较高的场合。

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