1.对市电电压正弦波形的影晌

　　当今UPS技术的发展已经到了数字时代和高频时代， UPS的输入电路也已进入IGBT高频整流时代，但由于技术在各制造商之间发展的不平衡和一些用户的习惯所致，总是不敢采用这种lGET整流新技术。在此不妨讨论一下它们的区别，以辨真伪。图2.42示出了6脉冲晶闸管整流的主电路原理图。市电输入电压U的波形一般为比较好的正弦波，当后面的负载是线性的如电炉子、电暖器、热风机等设备时，就可以在负载端测出此时电压Ur的输人功率因数是1，电压波形仍然是完好的正弦波。但如果接入6脉冲晶闸管整流的UPS时，其输入功率因数马上就降到O. 8以下，波形也会出现失真，就是说6脉冲晶闸管整流器是破坏输入电压波形的，就是因为它的破坏才造成了UPS输入功率因数的下降，这个结果并不是电网带来的。原因何在呢?众所周知，市电电缆不是超导体，是有阻抗的，电流经过电缆时要在电缆阻抗上产生一个电压降矶，如图2.42所示。

　　2. IGBT高频整流和晶闸管工频整流的比较

　　前面已经讨论过， 6脉冲晶闸管整流器由于后面的滤波作用使整流电流成为数倍于平均电流的脉冲波，这就在电网的输电线上产生-个相应的电压降UL，于是在UPS输入端的电压Ur就变成:

　　U_t=U_i - U_l                                                    (2-43)

　　其波形如图2.43所示，这种波形的被破坏还伴随着干扰噪声，如果此时在这一点上有其他设备用电就会受到干扰。图2.43示出了输人电压失真情况和几种整流方式的关系，从图中可以看出， 12脉冲整流可以减轻对输入电压波形的破坏，使功率因数提高，理论上12脉冲整流可使输入功率因数提高到0.9。但将6脉冲整流增加到12脉冲整流从前面可知，除了再增加一套6脉冲整流器外还须增加一个移相变压器。比如某一流国外品牌300kVA工频mUPS产品原重量为l. 6t，增加到12脉冲整流后变成了2.匀，而产品的实际效果与理论值相 差甚远。据对出厂产品十几台的测量，其输入功率因数都低于0. 85。

　　最遗憾的是晶闸管整流器只能工作在市电频率，只能按照6的倍数增加可供硅器件和移相变压器，也就是说用晶闸管整流器来提高输入功率因数的做法花的代价太大。而IGBT整流器则不然，它可以工作在几十千赫兹，即它可以将输入的工频正弦波进行高频切割，把工频波形变成高频波形来处理，这样做的结果是把在半周内的一个幅度很大而宽度很窄的脉冲电流变成数量很多的小脉冲电流分布在整个半周中，就好像电阻负载上的电流和电压那样是同相位的，如图2.43最下面的波形所示。就这-项改变，不但极大地改善了整流器的性能，而且还节约了器材和功率，就像前面300kVA工频机UPS的例子，在这里首先减少了600怜的重量和2~3的功耗。况且IGBT已有十几年的历史，不论从容量上还是耐压上都有成熟的产品，比如耐压在1700V以上和3600A的器件早就推广到市场。目前大功率UPS中已将开始的晶闸管逆变器淘汰而代之以IGBT，逆变器可以，整流器照样可以，如目前已有1200kVA全IGBT化成熟的UPS单机在市场上销售。

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