由上述的缺点可知,无输出变压器型UPS只能算是UPS绿色革命中的一个较大的进步,还不能达到绿色革命的效果。因此把这种UPS说成是绿色UPS的发展方向还不够准确。

　　4 无输出变压器型UPS的级联叠加法

　　UPS级联叠加的作用有三个:一是提高UPS的消谐波能力,二是减少开关损耗,三是扩容。

　　UPS高频化的目的是想通过提高开关频率,用提高谐波频率的方法来增加UPS的消谐波能力。因此希望开关频率越高越好,但开关频率提高引发的高频效应越大,开关损耗也越大,解决这对矛盾的方法,就是采用级联叠加法。由三相半桥式逆变器输出电压公式(4)可知,高频UPS中三相半桥式SPWM逆变器产生的最低次谐波为mF次谐波,因此提高谐波频率的方法有两个:一是用高频化提高逆变器的开关频率fs,通过增大载波比的方法来提高谐波频率。在没有用软开关的UPS中,这种方法是以增加开关损耗为代价的方法,而且谐波频率提高数量也比较小;二是用逆变器的级联叠加法,通过N个逆变器的级联叠加,将m增加N倍的方法来提高谐波频率。这种方法既不增加开关损耗,又能使谐波频率提高N倍。所以当前无输出变压器UPS的改进方法就是级联叠加法,此法可以克服前面提到的这种UPS的诸多缺点和在研制过程中所能遇到的一切困难。

　　所谓级联叠加法,就是用N个载波三角波移相SPWM控制(PSCPWM)的无输出变压器UPS进行并联级联叠加,其电路如图7所示。图中L为输入Boost储能电感,也是交流输入滤波器,L相应的电抗X=ωL。N个高频UPS中三相半桥式SPWM逆变器的载波三角波为uc1,uc2,…,uCN。它们的初相位角α依次滞后2π/N,并用相同的三相正弦波进行调制,则UPS的各输出电压具有相同的基波。以A相为例,其并联级联叠加的输出电压uA表示式可以由下式求出

　　当X1=X2=…=XN=X时