UPS不間斷電源技術步入嶄新的時代—全數(shù)字化時代

來源：存能電氣  日期：2019-11-05 16:45  瀏覽量：次

　　UPS不間斷電源技術步入嶄新的時代—全數(shù)字化時代。目前音頻、視頻、影像、通信、網(wǎng)絡等領域都逐步實現(xiàn)了數(shù)字化，這股浪潮也波及到以模擬技術為主導的UPS電源系統(tǒng)領域，“數(shù)字電源”開始受到業(yè)界關注，一些老牌半導體廠商以及新興的IC供應商率先投入到這個新的競技場。

　　全球信息化浪潮風起云涌，數(shù)據(jù)作為一種新的生產(chǎn)要素，已經(jīng)成為各行業(yè)增強創(chuàng)新動能的重要發(fā)力點。從數(shù)據(jù)開發(fā)應用持續(xù)釋放新動能，到數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展不斷創(chuàng)造新可能，毋庸置疑，數(shù)字經(jīng)濟已成為帶動各行業(yè)經(jīng)濟增長的核心動力。新技術、新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn)，有力推動制造業(yè)等實體經(jīng)濟轉型升級。

　　全數(shù)字化UPS新一代UPS除具有高質量、高可靠、高指標、多功能等特點外。因此它不只滿足今日需要，而且還可以適應未來發(fā)展需要的UPS不間斷電源，還符合當今節(jié)能、環(huán)保的要求，使UPS電源技術步入嶄新的時代—全數(shù)字化時代。

　　UPS的輸入部分取消了用于與市電隔離的工頻變壓器或為降壓用的自耦變壓器。一方面減少直流側濾波器尺寸，改善直流側調節(jié)性能，提高市電電壓允許變化范圍；

　　另一方面在控制技術中采用數(shù)字信號處理器控制，使輸入電流正弦化，并與市電電壓同相，從而實現(xiàn)UPS高輸入功率因數(shù)，消除對市電的諧波“污染”，達到環(huán)保目的，大幅度減少無功損耗，明顯降低了運行成本。

　　其次，取消了UPS逆變器中的工頻變壓器，用高頻變壓器來實現(xiàn)UPS與市電的隔離，而UPS的輸出級采用SPWM變換方式輸出工頻電壓。逆變器中的功率或I工作頻率在20kHz以上，因此輸出濾波器小而簡單，而且輸出的正弦波非常光滑。

　　事實上，數(shù)字與模擬這兩種技術并非針鋒相對，很多情況下二者甚至是互補的。在UPS不間斷電源設計領域，模擬技術的優(yōu)勢依然存在，而數(shù)字技術的價值也會根據(jù)不同的電源應用而有所差異，例如，簡單的可通過業(yè)界標準協(xié)議實現(xiàn)控制與配置；復雜的可借助引擎處理能力，采用結構化的動態(tài)工作模式提高電源可靠性及效率。

　　數(shù)字電源VS模擬電源

　　數(shù)字電源與模擬電源的區(qū)別主要集中在控制與通信部分。在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應用場合，模擬電源產(chǎn)品可能更具優(yōu)勢；而在可控因素較多、實時反應速度更快、需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的復雜高性能系統(tǒng)應用中，數(shù)字電源則具有更大的優(yōu)勢。

　　在發(fā)展初期，數(shù)字電源方案難以達到模擬設計的高效率，而現(xiàn)在已有一些數(shù)字方案能夠達到甚至超越模擬方案的效率。數(shù)字電源技術采用智能方法優(yōu)化系統(tǒng)效率，提供了無需額外電路便可管理及監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所有電源的能力。當電子系統(tǒng)日益復雜時，數(shù)字電源技術將會成為一種重要的工具，幫助系統(tǒng)設計人員優(yōu)化系統(tǒng)性能。

　　在逆變器控制電路中采用正弦波直接反饋技術，使其調節(jié)高速化，遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)式模擬電源，再加上小的輸出濾波器和20kHz以上的調制，使UPS不間斷電源動態(tài)響應特性非常好。

　　在逆變器保護電路中采用性能優(yōu)良的過流保護技術，使逆變器不僅具有較強的過載能力，允許100%負載不平衡，而且具有強有力的自身保護。也正是在上述條件保證下，拋棄了傳統(tǒng)式逆變器輸出變壓器，不僅噪音低而且效率高。

　　全數(shù)字化UPS是新一代UPS，目前在整個市場中全數(shù)字化UPS技術所占的比例還很小，不過，隨著越來越多的系統(tǒng)開發(fā)商采用這種技術，數(shù)字技術似乎正在成為電源系統(tǒng)設計的新趨勢。數(shù)字電源方案會逐步普及并拿走模擬方案的市場份額，全數(shù)字化UPS最終會成為電源市場的重要區(qū)域。