UPS的切換

　　一般用戶所關(guān)心的UPS切換多是指市電斷電而變?yōu)殡姵毓╇姷臅r所用的時間。實際上，由于此時主回路和旁路兩個靜態(tài)開關(guān)都沒有動作，所以不能稱作切換，當(dāng)然也就不存在什么切換時間。實際中的切換是逆變器和旁路之間的切換，這種切換是否存在間隔呢？下面就對此進(jìn)行討論。

1. 傳統(tǒng)雙變換UPS的切換

　　傳統(tǒng)雙變換UPS的切換是在兩個電壓之間進(jìn)行的，如圖1所示。由于逆變器輸出電壓U_inv一直跟蹤旁路電壓U_p，故二者之間有一個相位差θ，這就造成了切換時的瞬時電壓差，于是在切換時就出現(xiàn)了一些現(xiàn)象。假如由逆變器向旁路切換，有三種情況：

　?。?）當(dāng)U_p=U_inv 即相位差θ=0或在兩個電壓的交點(diǎn)上切換時，二靜態(tài)開關(guān)要共同導(dǎo)通一段時間，一直到原來已導(dǎo)通晶閘管上的兩端電壓為0或反向才截止，變成切換后的晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通，由于這段時間的重合，形成0切換；

　?。?）U_p>U_inv  即市電電壓超前或滯后逆變器輸出電壓一個相位角θ，在切換時由于旁路靜態(tài)開關(guān)開啟時交點(diǎn)以前的輸出電壓U_p>U_inv，連接逆變器的靜態(tài)開關(guān)被反向截止，由于旁路靜態(tài)開關(guān)開啟在先，而連接逆變器的靜態(tài)開關(guān)截止在后，故輸出無間隔；

　?。?）U_p<U_inv 同樣市電電壓超前或滯后逆變器輸出電壓一個相位角θ，在切換時由于旁路靜態(tài)開關(guān)開啟時的輸出電壓U_p<U_inv，連接逆變器的輸出電壓U_inv降到等于或小于靜態(tài)開關(guān)電壓U_p以前，旁路靜態(tài)開關(guān)不能開啟，這時連接逆變器的靜態(tài)開關(guān)只有在旁路靜態(tài)開關(guān)開啟后才能截止，因為晶閘管的開啟時間很短（一般小于1µs）而截止時間很長（一般約為30µs），故輸出也無間隔。

圖1 傳統(tǒng)雙變換UPS的切換原理圖和波形圖

　　上面是理想的情況，由于靜態(tài)開關(guān)的兩只晶閘管是同時觸發(fā)的，所以就存在倒灌或形成環(huán)流的危險，這可用上述同樣的方法分析，在此不重復(fù)。因此盡量減少切換的次數(shù)是減少切換故障的有效措施。{{分頁}}

2.串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS的切換

　　鑒于上述具有輸出隔離變壓器傳統(tǒng)雙變換UPS切換中的弊病，串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS在電路結(jié)構(gòu)上就徹底避免了，如圖2所示就是串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS的切換結(jié)構(gòu)原理圖。由該圖中可以看出兩個問題：

圖2 串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS的切換結(jié)構(gòu)原理圖

　?。?）UPS的兩個靜態(tài)開關(guān)是在同一個電壓上進(jìn)行切換的，所以既無相位差也無幅度差，因此也就不會出現(xiàn)切換時的環(huán)流。

　?。?）因為當(dāng)需要切換時，一個靜態(tài)開關(guān)上的控制信號取消和另一個靜態(tài)開關(guān)上的控制信號出現(xiàn)是同時的，因此和控制信號來得早晚關(guān)系不大，即不論控制信號來得早晚其動作都是同時的。雖然是在同一個電壓上切換，但也存在三種情況，假如也是由逆變器向旁路切換，即

　?、賃_p=U₀時，二靜態(tài)開關(guān)K_in和K_p有一個共同導(dǎo)通時間，待電壓過0時，K_in截止，K_p繼續(xù)導(dǎo)通，形成了0切換；

　?、赨_p>U₀時，K_p被打開后一方面向負(fù)載送電，一方面將K_in截止，由于K_p被打開在先，而K_in截止在后，因此形成了0切換；

　?、踀_p<U₀時，只有逆變器輸出電壓U₀降到等于或小于靜態(tài)開關(guān)電壓U_p以后，K_p才被打開，因為晶閘管的開啟時間很短（一般小于1µs），而截止時間很長（一般約為30µs），故輸出也無間隔。

　　由上面的討論可以看出，在幾種切換的情況下都是0切換時間，而且無環(huán)流形成。