UPS电源的发展

梅兰日兰电子（中国）有限公司关注UPS电源的发展趋向——高效节能的无变压器UPS《中国通信电源新技术论坛》报告人：韩林2020/2/212创新、发展的40年第一代三相5-15kVAUPS由MerlinGerin设计生产2000196419962004Schneider重组电气集团1stLBO创建MGEUPSSYSTEMS2ndLBO85%15%2020/2/213关于MGEUPSSYSTEMSMGE是全球最高可用性电源保护方案的领导者，无论是在工业领域、企业网络、互联网还是在通讯网络的基础设施上，都是佼佼者2004年，MGE分享了世界UPS市场份额的14%MGEUPSSYSTEMS的电源解决方案包括：UPS电源系统、静态切换开关STS、配电系统PDU、谐波治理、浪涌抑制、逆变器、电源调节器...电源管理软件覆盖了几乎所有的应用平台：Microsoft,Novell,Unix,Linux,Mac...增值服务（AVS）：电源保护系统的结构设计和项目管理、现场电气调查、远程监测、合同维修、培训…2020/2/214UPS的发展历程…拓扑结构从多变压器到单一变压器再到无变压器的发展早期没有PWM调制固定频率斩波MG240(1969)2020/2/215UPS的发展历程…拓扑结构从多变压器到单一变压器再到无变压器的发展90年代IGBT+PWM调制自由频率PWM-IGBTGalaxy(1993)2020/2/216UPS的发展历程…拓扑结构从多变压器到单一变压器再到无变压器的发展2001年以后，IGBT整流器+IGBT逆变器的崛起==2020/2/217无变压器UPS的技术优势IGBT-PFC整流器绿色无谐波污染的“洁净”电源；–THDi3~7%25%到100%负载；–PF0.95~0.9925%到100%负载；–输入电压容限：-35%70%负载。效率（避免变压器损耗）–PFC整流器效率：0.95~0.97–SCR整流器效率：0.97~0.99–变压器效率：0.98~0.99–整机效率下降：1%~2％2020/2/218无变压器UPS的性能优势对偶的IGBT功率器件通用性强、过载能力增强减小体积重量无变压器电磁兼容性好降低电磁辐射降低整机成本变压器占整机成本的8%2020/2/219传统UPS中，变压器的最主要作用是升压：–脉宽调制波不足以产生足够幅值的正弦波–由变压器提升逆变器输出电压……220Vrms相电压的最大幅值=311V400Vdc直流电压经PWM调制后，只有180Vrms(254Vpeak)变压器从180V(400V幅值)脉宽调制波提升到输出电压220V(311V幅值)+_为什么能够省去变压器？无变压器UPS的解决方案2020/2/2110传统UPS中，变压器的另一作用是滤波：–与输出端电容器组成低通滤波器（Z型绕组）–产生光滑的正弦波电压提供给负载……I+_无变压器UPS的解决方案为什么能够省去变压器？2020/2/2111负载端不会出现直流电压分量的危险：–输出电压正弦波的偏置，表示有直流分量的串入；–始终具有直流分量的电子检测；–一旦检测到直流分量，UPS立即调整、消除。直流分量引起的电压偏移无变压器UPS的解决方案为什么能够省去变压器？NPH1PH2PH3+-2020/2/2112==负载端不会出现直流电压分量的危险直流分量的电子检测和调整环节无变压器UPS的解决方案为什么能够省去变压器？2020/2/2113负载端不会出现直流电压分量的危险无变压器UPS的解决方案为什么能够省去变压器？中性点校正电路+400V-400VTN1TN2C8C7LNLEMVdc_negNIVdc_pos中性点校正电路+400V-400VTN1TN2C8C7LNLEMVdc_negNIVdc_posVnTN2导通，C8放电VnVnTN1导通，C8充电,Vn2020/2/2114450Vdc230Vac400Vac升压作用不需要DC800V滤波作用含有滤波器抑制H3、H5谐波(三角形/Z型)自由频率脉宽调制电气隔离中性线隔离增加隔离变压器无变压器UPS的解决方案为什么能够省去变压器？有变压器结构无变压器结构2020/2/2115无变压器UPS的解决方案市场发展趋势：控制技术、功率器件的成熟各个生产商相继推出同类产品：–MGEGalaxy3000/5000(10-120KVA)–EmersonNxa(30-120kVA)–Powerware9390(40-160KVA)–Chloride80-NET(60-120KVA)–NewaveConceptPower(10-100KVA)–RielloMultiDialog(10-80KVA)–SocomecMasterys(15-90KVA)–APCSymmetraPX(10-80KVA)…市场逐步接受这种结构：需要时间的验证需要消除各种担心和疑虑