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[导读]UPS的发展方向之一就是高频化，高频化结构的UPS不但性能好，而且节能减排，正好符合当前的国策。但是由于技术的发展都有一个过程，所以多年来人们一直使用的是工频机结构UPS，而且用得也不错，所以突然改用新产品，心里有些不踏实。

一、前言

UPS的发展方向之一就是高频化，高频化结构的UPS不但性能好，而且节能减排，正好符合当前的国策。但是由于技术的发展都有一个过程，所以多年来人们一直使用的是工频机结构UPS，而且用得也不错，所以突然改用新产品，心里有些不踏实。尽管高频机结构UPS实际上已有十多年的历史，性能也远远超过工频机结构产品，但由于对技术和生产工艺要求比较严格，一般生产厂家的手工作业难以适应，在技术上也要慢慢提高。再加之用户的惰性，所以也就不忙于改变现状。但高频化毕竟是方向，是历史潮流，如果找不出延长工频机结构产品的理由也恐怕难以长久。

伊人思之再三，忽得良策：发现高频机结构UPS没有“变压器”。既然高频机结构UPS没有变压器，那就不会有变压器的“优点”。这就是工频机产品的“柳暗花明”起死回生之术。

经过了再三深入挖掘，终于找出了工频机变压器的几大优点：

* 工频机变压器可以抗干扰

* 工频机变压器可以缓冲负载的突然变化和短路

* 逆变器功率管故障时工频机变压器可以隔直流，以保护负载被直流损坏

* 工频机变压器可以提高整个设备的可靠性

* 工频机变压器可以提高整个设备对电网电压变化和冲击的能力

这些优点已被公布的确引起了不少用户兴趣，一时间点名要“带有变压器的工频机UPS”的技术条件豁然出现在招标书上，大有对高频机结构产品不屑一敝而打入冷宫的气氛。对于这些所谓的几大优点笔者在多个杂志和书籍中已有论述，再不重复。一句话，这几大优点不但没有任何根据，而且有的还违背了对 UPS和电源变压器的基本要求。

事实如何呢?真的是这样吗?如果是事实，那么高频化的发展方向就错了。但无数事实证明电子产品不走高频化的道路就没有出路。问题出在何处?下面就来揭开变压器真正作用的面纱。

二、为什么工频机UPS必须要输出变压器?

1.工频变压器的第一作用是变压

UPS输出的有效值为220V的正弦波交流电压的峰峰值电压是620V，而一般单相UPS的输入整流电压才310V(这还不包括一般为48V电池的情况)，为了使逆变器不失真地输出有效值为220V的正弦波交流电压，逆变器前面的直流电压必须是650V～870V。由于工频机逆变器的输入电压远远低于这个值，所以必须加一个输出变压器将电压提升到额定峰值以上才可使用，如图1所示。图中所示为电池电压为48V的情况，在中小功率中，为了节约成本，一般都不将电池电压做得太高，所以输出隔离变压器一般为升压工作方式。图中虚线以左的部分为输入隔离变压器，现在已不作为标配。

2. 工频变压器的第一作用是产生隔离接地点

工频机UPS采用的是全桥变换器，图2所示为工频机整流/逆变电流途径原理图。从电路中可看出，这种变换器输出的两根线不是一根火线和一根零线，而是两根火线，如图2(a)所示输入输出同步时，L为正半波时电流流动方向，可以看出正半波时电流的路径是两个整流二极管、两个逆变功率管和负载。但一般的UPS负载要求必须具有零线，以便于接地，如果在没有输出隔离变压器的情况下，就将一根火线硬性接地，如图2(b)所示在上述情况下的一端接地情况，就会导致UPS的工作失常。图中给出了在电压正弦波正半波时的电流流动方向和途径，负半波也是如此。从图中可以看出，由于零线的接入，使负载电流经过负载后不是经过整流器和逆变管，而是直接流回市电的零线输入端，在这种情况下，图中只有用浅灰色标出的一只整流器和一只逆变功率管起作用。按照正常的工作程序，负载电流应该流过两个桥式电路的各2只管子，在这里少了一半。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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