高頻機型UPS的幾個“致命弱點”論值得商榷

（c）具有一個直流電源的工頻機結(jié)構(gòu)UPS全橋逆變器輸出原理電路圖

圖12 高頻機結(jié)構(gòu)UPS和工頻機結(jié)構(gòu)UPS逆變器輸出原理電路圖

（五）高頻機結(jié)構(gòu)UPS的外接變壓器會損壞負載

1.為何要外接隔離變壓器

取消輸出隔離變壓器是高頻機型UPS的一大特點，也是一大優(yōu)點，因為它降低了系統(tǒng)功耗、體積、重量和價格?？捎械娜朔且涯玫舻倪@個變壓器再加上去，當(dāng)然這里有的用戶也有這樣的要求，不過用戶的要求大都是受了某些廠家的誤導(dǎo)所致。據(jù)說為了降低零地電壓。盡管如此，有的問題提出者還不放心，說是“零地電壓仍然偏高，仍然繼續(xù)危害用電設(shè)備的安全運行”。就算按照某處的意思暫且給高頻機型UPS加上外加變壓器，如圖13（a）所示，看一看這個論斷如何。可以比較一下圖13（a）和（b）兩個電路?，F(xiàn)在兩個逆變器的輸出都接入了變壓器，可以看出兩個逆變器的工作方式都是脈寬調(diào)制，調(diào)制頻率也都差不多，也可以說一樣。所以從逆變器功率管的工作來說是沒有區(qū)別的；為了向負載送出正弦波電壓，就必須加低通濾波器，將調(diào)制時的高頻成分濾掉，只允許50Hz的正弦波通過，從圖中也可看出其二者都有這個濾波環(huán)節(jié)，只是高頻機型UPS的諧波濾波器在變壓器之前，而工頻機型UPS的諧波濾波器在變壓器之后，就是說現(xiàn)在二者的工作環(huán)節(jié)不但有，而且一樣。所不同的是濾波環(huán)節(jié)與變壓器的位置。這樣一來就可以看出，在高頻機型UPS中，高次諧波在變壓器之前就被濾掉了，通過零線回到了直流BUS的負端，即高頻機型UPS的高次諧波根本沒進入變壓器初級繞組。而工頻機型UPS的高次諧波是在變壓器后面才被濾掉的，換言之是在靠近負載端被濾掉的。這就出現(xiàn)了一個問題：按照某君的說法：靠負載近的高次諧波形成的零地電壓加不到負載上去，也不影響負載的工作；反而是離負載遠的高次諧波形成的零地電壓一定會加到負載上去，繼續(xù)危害負載的安全運行。同樣的電路原理反而出來兩種不同的結(jié)果，不知此君是分析出來的還是測量出來的這種結(jié)果。好象從理論上就說不通。

圖13 兩類UPS都有變壓器時的諧波路徑圖

有的地方說高頻機型UPS外加變壓器后還會帶來使設(shè)備燒毀的隱患。還說高頻機型UPS“一旦因故出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障”，外接隔離變壓器就會出現(xiàn)“反激型的瞬態(tài)尖峰電壓”，足以燒毀IT設(shè)備。當(dāng)輸入突然恢復(fù)供電時，又會導(dǎo)致并機系統(tǒng)“嚴重過載”，等等。令人不解的是，一樣的供電環(huán)節(jié)，一樣的功能，就是工頻機型換成了高頻機型，只一字之差，二者的結(jié)果就不一樣了。難道說工頻機型UPS就不會出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障？即使出了，它的變壓器也不會產(chǎn)生“反激型的瞬態(tài)尖峰電壓”？當(dāng)輸入突然恢復(fù)供電時，工頻機型UPS也不會導(dǎo)致并機系統(tǒng)“嚴重過載！難道說外接隔離變壓器的破壞力是高頻機型UPS固有的嗎？話又說回來，這個高頻機型UPS的外加變壓器是某處硬給加上去的（供應(yīng)商可從來就沒這個打算），加上后又分析出這么多“潛在”的“隱患”。即加上變壓器是他正確，分析出了問題是你加上去的不對，繞來繞去都是他的理。對高頻機型UPS來說根本就沒有外加變壓器的必要，首先，如前所說零地電壓就不是干擾源，再說也沒傳遞零地電壓的通道。影響用電設(shè)備的是常摸干擾，共模干擾是如何進入用電設(shè)備的？圖14示出了常模干擾和共模干擾原理圖，若使干擾電壓起作用，就必須有能量，這里的能量就是電流與電壓相乘的功率，即干擾源與被干擾對象（用電設(shè)備）必須形成電流回路。從圖14可以看出，常模干擾電流是火線與零線之間的電壓形成的，可以隨著電源與負載形成電流回路。而共模電壓（在這里是零地電壓）則是零線與地線之間的電壓，根本與用電設(shè)備形不成電流的閉環(huán)回路，不論是電壓還是電流都沒有到達用電設(shè)備的通道，又何談干擾？又何談“危害這些用電設(shè)備的安全運行”！