UPS_6脉冲整流器12脉冲整流器和IGBT整流器技术区别..doc

UPS 6脉冲整流器、12脉冲整流器和IGBT整流器技术区别 1、6脉冲整流器 6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。 三相桥式整流电路忽略换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为： iA=2?31/2/??Id( sinwt?1/5sin5wt?1/7sin7wt?1/11sin11wt?1/13sin13wt? 1/17Sin17wt?1/19sinwt?…) (1-1) 由此可得以下简洁的结论：电流中含6k?1（k为正整数）次谐波，各次谐波有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 2、12脉冲整流器 12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。 下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。 桥1的网侧电流傅立叶级数展开为： iIA=iIa=2?31/2/??Id( sinwt?1/5sin5wt?1/7sin7wt?1/11sin11wt? 1/13sin13wt?1/17Sin17wt?1/19sinwt?…) (1-2) 桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?。 iIA=2?31/2/??Id( sinwt?1/5sin5wt?1/7sin7wt?1/11sin11wt? 1/13sin13wt?1/17Sin17wt?1/19sinwt?…) (1-3) 故合成的网侧线电流 iA=iIA?iIIA=4?31/2/?(sinwt?1/11sinwt?1/13sin13wt?…) 可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 3、IGBT整流 IGBT整流是和6脉、12脉冲整流器完全不同的架构，其特点是： ??? （1） 采用三相半桥式SPWM逆变器构成输入Boost开关整流器与输出逆变器，这是高频化UPS的典型特征。 ??? （2） 不用（也不能用）输出隔离变压器及ZVS软开关技术。 ??? （3） 用高频IGBT作开关管，开关频率大于或等于20kHz。高频大功率UP工频机 高频机 工频机 1 采用IGBT整流技术，根据统计数据，IGBT整流故障率远高于可控制硅整流 采用可控硅整流技术，系统可靠性高 2 输出有高次谐波，高频谐波耦合在零线上，可能抬升零地电压。很难满足IBM,HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求 输出配置隔离变压器，零地电压增量为零，更可靠保证负载运行 3 逆变器直接挂接负载，抗负载冲击能力弱，降低逆变器的可靠性 输出隔离变压器自身短路阻抗的作用及高频衰减隔离特性，使得工频机具有很好的抗负载冲击能力，降低负载突变和短路对UPS的影响 4 逆变器直接带载，带不平衡负载能力弱 通过变压器的负载重新分配，提高了UPS带不平衡负载的能力。 5 负载直挂，带非线性负载的能力弱 输出变压器具有3N次谐波电流的隔离能力，带非线性负载的能力强； 6 无输出隔离变压器，在UPS故障的情况下存在输出直流电压损坏负载的风险 即使在UPS故障的情况下也不存在输出直流电压的风险，负载更加安全可靠； 7 主路旁路N线必须相同，因此无法实现主旁路不同源配置 可以实现主旁路不同输入源的配置方案，满足高可靠性场地的配电要求； 8 某些厂家的高频机输入零线中断时，UPS无法正常工作，当市电和柴油发电机切换时，因零线短时“缺失”可能出现“零偏”故障，造成输出闪断，负载掉电的重大故障 隔离变压器重新生成中心点，UPS输入零线中断时可正常工作。 9 采用专用充电器，充电能力弱。只能满足短时间(5-10分钟)后备电池的充电能力，长延时配置时电池充电能力不足，电池寿命严重缩短 电池直接挂接母线，在负载不足满载时可将剩余的整流器容量用于充电，特别适应中国客户长延时配置后备电池的需求 10 电池与逆变器之间增加了电压变换电路，降低了电池放电时系统效率，同等负载时需配置更多的电池。且系统可靠性降低 电池直接挂接母线，逆变效率高，节省电池的配置容量 1 工频机和高频机的原理分析　　工频机和高频机是按UPS的设计电路工作频率来区分的。工频机是以传统的模拟电路原理设计，由晶闸管(SCR)整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz