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UPS電源的整流器和逆變器原理

2021/09/23

UPS電源的整流器和逆變器

整流器
        整流器(Rectifier): 是一個整流裝置。簡單說就是將交流電(AC)轉化為直流電(DC)的裝置。它有2個主要功能

1.將交流電(AC)變成直流電(DC),供給逆變器

2.給蓄電池提供充電能量


逆變器
       逆變器(Inverter): 是一個將直流電(DC)轉化為交流電(AC)的裝置。由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。它的主要功能是

  1. 將DC轉換為純凈、穩定的AC,向負載供電;

    過去60年里,整流器和逆變器的主要元器件經歷了由全可控硅到全IGBT的技術革命,達到了降本增效的目的。


從AC>DC>AC,為什么變2次呢?

       從交流電到直流電再到交流電,一來是需要給電池充電,二來是在這個過程中消除諧波,凈化電源,提高輸出電源的質量。


1962年20KVA UPS>93E400KVA UPS


體積和重量降低4倍以上;

效率由70%提升到99%;

節省了機房空間,運輸和安裝成本。


可控硅整流的電流波形>IGBT整流的波形



UPS電源的整流器和逆變器原理(圖1)

UPS電源的整流器和逆變器原理(圖2)


使輸入端電流波形盡可能接近正弦波;

減少直流脈動和諧波干擾。


IGBT整流相較于相控整流的優勢

0.99-1的功率因數等同于低輸入電流;

輸入電纜、輸入開關的費用下降;

低諧波分量減少變壓器和電纜的損耗;

對市電干擾低,不會影響其它負載;

不需要額外的諧波濾波器;

對功率因數校正裝置沒有負面影響等


當然,可控硅整流器和逆變器也有優點


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       目前,IGBT功率元件主要應用在高頻機中,大大提高了UPS的投入產出比。



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