上海UPS不间断电源整流器的工作原理

现代整流器充电器分为两种：降压式和升压式。降压式主要用于UPS电池组电压低于输入交流峰值电压一定值时，升压式主要用于UPS电池组电压高于输入交流峰值电压时。

2022-11-30 11:38:11

上海UPS不间断电源的整流器充电器分为两种：降压式和升压式。降压式主要用于UPS电池组电压低于输入交流峰值电压一定值时，升压式主要用于UPS电池组电压高于输入交流峰值电压时。
一、配电系统的输入
在数据中心UPS供电系统中，输入电路*重要的指标之一是输入功率因数。低输入功率因数将导致以下不利影响：
(1)导致输入电源线上各环节提前老化。
输入功率因数低的原因是输入谐波电流含量高。当谐波电流通过输入电缆时，电缆产生额外的发热量，导致电缆护套材料长期发热、软化、脆性、脆裂、碎裂。当谐波电流通过输入断路器(开关)时，由于长期发热，开关出口接触不良，正反馈作用是开关过早老化；当谐波电流通过输入熔断器时，由于长期额外加热，熔断器变软、下垂(整个熔断器的厚度变得不均匀)并自然断开，导致断电。
(2)输入功率不能充分利用。
由于输入功率中含有大量无功分量，吸收了有功功率，无功功率在电缆中来回流动，使正常有效电流通道变窄。由于线路的“拥挤”，单位截面积的电流密度增加，功耗增加。根据欧姆法律。导体上的功耗p为
P=I2R
从上面的公式可以看出，线路上的功耗与电流I和导体电阻R的平方成正比，发热量是功耗P和时间T的函数，即
Q=0.24Pt
如此长期的影响造成了电力的浪费。
(3)对供电网络的干扰
当输入电路为晶闸管(晶闸管)整流器时，晶闸管的导通往往伴随着高电压、大电流，不仅破坏输入电压波形，还会形成较强的进线干扰和辐射干扰，应会影响同**路上其他用电设备的正常运行。
(4)使前发电机的装机功率增大几倍。
低输入功率因数(一般功率时未补偿值为单相二极管整流器的0.6，大功率时为——6脉冲整流器的0.8)可导致前置发电机装机功率至少为UPS额定功率的3倍。
二、工频整流器和高频整流器
从前面的讨论可以看出，UPS输入功率因数低的主要原因在于输入部分的电路结构和工作方式。现代整流器充电器分为两种：降压式和升压式。降压式主要用于UPS电池组电压低于输入交流峰值电压一定值时，升压式主要用于UPS电池组电压高于输入交流峰值电压时。
1.工频降压整流器
降压整流器可分为工频和高频，工频又可分为稳压和不稳压。以下是不间断电源中使用***的稳压电源频率电路的一个例子。一般采用三相整流，是因为三相整流的纹波系数和纹波系数较低。三相可控硅全桥在整个流电路，使用六个可控硅整流器，需要六个脉冲分别控制，也就是通常所说的六脉冲整流。三相全桥全流电路按线电压工作，市电额定380 V/220 V时可达到**整数流出电压UDC=380V伏2=537伏
一般电池组的额定电压为12V32节电池=384V浮充电压(约438V)就足够了。因为这个电路是按照市电频率(所谓工频)的节奏工作的，所以就变成了工频整流器。由于可控硅的电流容量和耐压可以很高，因此在中高功率传统双转换UPS中得到了**应用。此外，由于该电路整流器的导通(相位)是可控的，因此具有输出电压稳定的功能。但这种输出稳压功能不能作为输入市电大范围变化的依据，因为在一定条件下存在可控硅失控的隐患。
比如一个电池组的额定电压是384伏，正常情况下浮充电压低于440伏。如果考虑到即使导线Un的额定电压升至135%Un，整流后的电压也能低于450V，此时的输入电压(135%Un)可以作为更换UPS的优势提供给用户，这将为用户埋下隐患。当然，根据相位控制原理，即使输入市的电压上升到150%Un，在正常情况下，电池的浮动充电电压也可以稳定在440V V以下，但如果SCR在135%Un失控，SCR就变成了普通的二极管整流器，输出的整流电压UDC就变成了
UDC=380V1.352=725V
这时有两种危险情况：一是整流器后面的滤波电容是否能承受这种高电压，否则会**；还有一种情况，原来的12V电池现在改成了UB=725/32=每个电池2.6V，也就是说电池也报废了！甚至还可能带来其他危险，比如电池**喷出的硫酸造成的伤害和伤害。
另一方面，由于6脉冲整流电路工作在脉冲模式，对市电输入电压有非常**的破坏作用，使得输入电流的谐波成分达到30%以上，输入功率因数只有0.8左右。为了实现“绿色”供电的目标，必须进行功率因数校正。
普通二极管的整流器不具备稳压功能，一般用于小功率UPS电路，充电器单独设置。
2.高频降压整流器
在一般的小功率的上海UPS不间断电源中，采用二极管整流器来简化电路的复杂性，但二极管整流器没有稳压功能。为了滤波电容和逆变器的安全，在某些情况下使用BUCK型高频降压整流器。