21世纪是节能与环保的世纪,所谓UPS的绿色革命,其主要任务实际上就是要减少UPS对市电电网、负载和周围环境的谐波污染,提高UPS的电能变换效率。UPS对环境的污染主要是由谐波造成的。谐波是由UPS的市电输入整流器和交流输出逆变器产生的。因此,UPS产生的谐波是一种只能对环境造成污染而不能像基波那样在负载中做功的废能,这种废能是一种损耗,也会降低UPS的电能变换效率。例如当UPS的输出电压是180°的方波时,在输出电压波形中将包含有各种的奇次谐波,其波形畸变率将高达46%。也就是说在UPS的输出电能中有46%是不能被负载利用做功的废能,只有54%的基波电能被负载有效利用,这就说明,谐波造成的电能损耗比UPS电路的电阻热损耗、变换电路的开关损耗、UPS自用电损耗之和还大很多倍,是UPS产生电能损耗的主要根源。从这个意义上来说,谐波将是UPS绿色革命的主要对象。此外,UPS产生的谐波也与电能变换电路的型式及开关管的工作状态有关。硬开关比软开关产生的谐波大,开关损耗也大。因此,实现UPS绿色革命的主要方法有两个:一是要选择合适的电路型式与变换方式,以减小UPS产生的总谐波含量;二是将硬开关变换成ZVS软开关,以减少UPS的开关损耗。我们希望经过UPS绿色革命，使其输入电流和输出电压波形中的总谐波含量小于10%，UPS的总变换效率大于90%。在不附加任何滤波装置的条件下，能满足世界各国供电部门对谐波限制的严格要求。

　　1 UPS的市电输入整流器

　　UPS的市电输入整流器是对市电电网产生谐波污染的根源。产生谐波的多少取决于整流器的电路型式和换流方式。当前大功率三相UPS所采用的整流电路型式有两种:即多相多重叠加整流器和IGBT开关整流器。

　　1.1 多相多重叠加整流器

　　大功率三相UPS常用的多相多重叠加整流器有12相二重叠加、18相三重叠加和24相四重叠加三种。这三种多相多重叠加整流器,都是采用多重叠加的方式消除市电输入电流中低次谐波的,相数越多消除的谐波越多,但电路和输入整流变压器的构造也越复杂,制造成本也越大。就技术实现的方法而言可以分为三种:

　　(1)等幅多重叠加:这是一种只用相位不同进行多重叠加来消除谐波的。

　　(2)变幅多重叠加:这是一种用相位不同和幅值不同两种方式进行多重叠加来消除谐波的,效果比等幅多重叠加好一些。

　　(3)SCR变幅多重叠加:这是一种用相位不同、幅值不同和波形不同三种方式进行多重叠加来消除谐波的,效果比等幅多重叠加和变幅多重叠加都好。