科士達(dá)UPS電源總代理

科士達(dá)UPS電源圖1是升壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器電路，它有一個(gè)眾所周知的問題：如果將升壓轉(zhuǎn)換器IC1的輸入拉低來關(guān)斷升壓轉(zhuǎn)換器，外接電感L1和正向偏置肖特基二極管D1就可以讓負(fù)載繼續(xù)引出電流。對(duì)于電池供電的設(shè)備來說，這是一個(gè)沉重的負(fù)載（300 mA）。這種無用的直流電流路徑可能會(huì)很快耗盡電池電量。增加一個(gè)N溝道MOSFET Q1和一個(gè)100 k電阻器R1就可以在斷電時(shí)斷開無用的電流路徑，從而解決這個(gè)問題。這樣的電路適宜由微控制器處理電源管理問題的電池供電系統(tǒng)應(yīng)用。

在輸入端施加一個(gè)邏輯低電平可同時(shí)關(guān)斷開關(guān)轉(zhuǎn)換器MAX756，并關(guān)斷MOSFET，因此通過去除負(fù)載的對(duì)地連接而阻斷負(fù)載電流。當(dāng)信號(hào)被去掉以后，100 kΩ的上拉電阻器將MOSFET柵極電位拉高，使MOSFET導(dǎo)通。隨著接地的重新連接，負(fù)載又可以從工作的升壓轉(zhuǎn)換電路中獲得電流。

科士達(dá)UPS電源應(yīng)用的越來越廣泛，具有體積小、效率高、造價(jià)低等特點(diǎn)，在小功率的應(yīng)用中，基本上已經(jīng)進(jìn)入“高頻機(jī)時(shí)代”，可是在大功率的應(yīng)用中，我們都建議選擇工頻機(jī)，因?yàn)楣ゎl機(jī)的可靠性高。我們有理由相信發(fā)展了幾十年的工頻機(jī)更完全適應(yīng)大功率的應(yīng)用。而高頻機(jī)如果作為大功率的應(yīng)用，會(huì)存在幾個(gè)問題：

1、IGBT整流器可靠性偏低

據(jù)說：由于高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS至今還沒找到大磁通量的材料，以致使其“升壓電感”溫度過高，使可靠性降低。甚至還斷言：正因?yàn)槿绱耍ㄖ笡]找到大磁通量的材料），導(dǎo)致UPS產(chǎn)業(yè)遲遲未能制造出可靠性足夠高的大功率高頻機(jī)型UPS。

2、高頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS存在“零偏故障隱患”

這個(gè)問題就是所謂的另一個(gè)“致命弱點(diǎn)”。意思是說高頻機(jī)型的UPS會(huì)產(chǎn)生一種“在其它UPS機(jī)型上不會(huì)出現(xiàn)”的這種現(xiàn)象。這個(gè)觀點(diǎn)是說：在上游交流電源（比如“輸入1”到后備發(fā)電機(jī)“輸入2”）經(jīng)ATS切換時(shí)，UPS輸出就會(huì)形成8ms以上的輸出電壓閃斷。據(jù)說這可導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心機(jī)房長達(dá)幾十分鐘到幾小時(shí)的癱瘓事故。

3、高頻機(jī)型UPS零地電壓偏高

高頻機(jī)受“零地電壓”偏高的機(jī)制：某處說“零地電壓偏高”也是個(gè)“致命弱點(diǎn)”，這種觀點(diǎn)也值得商榷。據(jù)說：來自IGBT脈寬調(diào)制整流器和逆變器的高頻PWM型的*電壓以幅度值較高的“零地電壓”形式通過零線被直接反饋到UPS輸入供電系統(tǒng)和輸出供電系統(tǒng)的零線上，從而危害用電設(shè)備的安全運(yùn)行”。在這里應(yīng)該說明的是，工頻機(jī)型和高頻機(jī)型UPS的IGBT逆變器是一樣的器件、一樣的頻率，一樣的工作原理，所以“*”也應(yīng)該是一樣的。而整流器則不然，可控硅整流器的*遠(yuǎn)比IGBT整流器大得多，即使是12脈沖整流加11次諧波濾波器（增加了相當(dāng)大的重量、體積和造價(jià)）一般也不能完全達(dá)到達(dá)到IGBT的指標(biāo)。按照此處的說法，高頻機(jī)的兩項(xiàng)*就能直接加到UPS輸入供電系統(tǒng)和輸出供電系統(tǒng)的零線上，從而危害用電設(shè)備的安全運(yùn)行；*更大的工頻機(jī)型UPS這兩項(xiàng)就加不到這些地方？實(shí)在令人匪夷所思。至于零地電壓是如何能加到用電設(shè)備上，后面有專門的討論。的確高頻機(jī)型UPS零地電壓和工頻機(jī)型UPS相比因無輸出隔離變壓器的次級(jí)接地環(huán)節(jié)，有時(shí)是“偏高”了一點(diǎn)。這是由于在單電源結(jié)構(gòu)中電路結(jié)構(gòu)多了一只管子的壓降。

4、高頻機(jī)型UPS在市電斷電后，電池放電時(shí)系統(tǒng)效率降低2%

當(dāng)市電斷電時(shí)，就由電池組GB放電。一般在10kVA以下或30kVA以下容量情況下，電池組GB的電壓比較低，比如3節(jié)12V，4節(jié)12V…甚至10節(jié)12V。總之，電壓遠(yuǎn)達(dá)不到半橋逆變器工作的電平。因此還必須仍由Boost升壓電路將其升高到兩個(gè)400V。就是說，市電盡管停止了供電，這里工作的不像工頻機(jī)UPS那樣僅由逆變器工作，Boost升壓電路還必須接著工作。這樣看來高頻機(jī)就比工頻機(jī)多了一個(gè)工作環(huán)節(jié)，所以就比工頻機(jī)逆變器多消耗能量，就算效率就降低了2%。

科士達(dá)UPS電源與工頻型各自有各自的優(yōu)點(diǎn)，不是絕對(duì)的工頻機(jī)好或者高頻機(jī)好，根據(jù)您現(xiàn)在所處的環(huán)境以及應(yīng)用，選擇了對(duì)的就是最好的。

為了在大負(fù)載電流下獲得最佳結(jié)果， 要為Q1選擇有適當(dāng)?shù)偷膶?dǎo)通電阻的邏輯低電平MOSFET。MOSFET的漏源擊穿電壓也應(yīng)能承受至少兩倍的來自升壓轉(zhuǎn)換器的最大輸出電壓。必要時(shí)，可以將兩支以上MOSFET并聯(lián)，以降低MOSFET的有效導(dǎo)通電阻。