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英亚体育app官网:英威腾:采用碳化硅功率器件的UPS更加高效节能

发布时间:2020-10-16 07:57:02来源:英亚体育app官网 - 英亚体育app官网官方_英亚体育app官网网站编辑:英亚体育app官网 - 英亚体育app官网官方_英亚体育app官网网站阅读: 当前位置:首页 > 外星奥秘 > 手机阅读

英亚体育app官方_如今,随着技术的发展,静态UPS的功率损耗渐渐上升。早期具备输出和输入变压器的使用晶闸管技术的在线式UPS(全称双转换式UPS或IEC的“VFI”)的装载运营效率仅有为83%-85%。而目前使用晶体管(IGBT)技术的高频在线互动式UPS的装载效率可超过95%-97%。

更为高效,热量更加较少当今的UPS的能源效率提升了15%,而加热市场需求却在上升,提升了其可靠性。模块化UPS的平均值故障间隔时间(MTBF)从严重不足2.5万小时下降到15万小时;输入电压波形杂讯从5%减少到1%;噪音从95dBA降到70dBA;占地面积甚至增加了90%。即使双转换UPS,其效率也超过了96.8%,每千瓦容量的成本降至了以往的最低水平。

这对用户来说是不利的,但厂商从UPS利润的唯一方法是获取售后服务。欧洲厂商生产的UPS基本都中止了变压器,而在北美,无变压器的UPS依然是一个新事物,像APC这样的厂商也使用了在线互动式流形结构,虽然没任何频率的维护,并不是技术上的“在线”式,尽管是这样,这种架构的UPS在平稳的电网中依然工作得很好。上世纪90年代,Invertomatic公司在瑞士发售了经济模式(ECO模式,工作原理如图1)UPS,但市场销售情况并不悲观。

之后行业厂商发售的模块化UPS解决问题了大多数数据中心的部分负荷问题。经济模式的原理很非常简单:当市电平稳时,UPS自律转换到旁路模式供电,减少电力损耗,尤其是无变压器设计的UPS,该模式下UPS整流器依然工作,为蓄电池电池(必须比飞轮UPS较低得多的功率),而逆变器正处于待机状态,旁路(晶闸管电源)通车为阻抗供电,直到电力出现异常,此时UPS的静态电源将阻抗移往到逆变器,运营在该模式的UPS有个明显的缺点,就是UPS工作在旁路时并没电源质量的提高。图1现在英亚体育app官方有一些“先进设备”的经济模式UPS转换时间为2ms而不是4ms,有些则不会监测阻抗杂讯并作出关于电网的决策,但是基本理念依然如此,如果电力是平稳的,那么就可以节约电能。然而这一般来说不会有风险,而经济模式也没什么有所不同。

每当电力经常出现偏差时,阻抗就不会从旁路转换到长时间模式,这与双转换UPS所获取的维护几乎忽略。这种转换代表着阻抗面对风险,虽然这种风险有可能较小,但用户必需将与其报酬展开均衡。随着电力成本的下降和概念的推展,经济模式已被人们所拒绝接受,然而效率并不总是用户希望的最重要的指标。

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使用碳化硅(SiC)的UPS更加节约能源高效使用经济模式运营的UPS,具备很大的优势,但近期研发的碳化硅技术可能会抵销经济模式的优势,目前晶体管生产都是传统可控硅器件,对于UPS来说,绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的功能更加强劲且可信。使用IGBT器件的UPS有一个显著的缺点,其电源的速度就越慢(以取得更高的精度),电力损失就越高。这主要是因为模块效率的下限为96.8%,而使用碳化硅器件,理论上可将双转换UPS效率提升至98%~99%。制备的碳化硅粉末自1893年以来早已批量生产,使用碳化硅生产的IGBT最初的成本很高,但节约能源效果也很明显,而且所有这些都会将关键负荷移往到电网中,会减少电力切换的风险。

在模块层面上,碳化硅主要有两个益处:更加小的芯片尺寸和更加较低的动态损耗。在系统层面上,这些优势可被以多种方式利用。较低动态损耗带给输出功率的明显减少,将获取减低重量和增大体积的机会。

值得一提的是,需要额外的加热能力就可实现功率的减少,因为与可控硅器件比起,碳化硅带给实际的损耗增加,可以在完全相同的加热条件下获得更高的输出功率。较低功率损耗可以提升能效,容许设计更高效率的逆变器,因此应用于在UPS上更为高效节约能源。

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