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          高頻機型UPS的幾個“致命弱點”論值得商榷
          2017-07-22
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          目前已進入高頻機UPS逐步代替工頻機UPS的年代,當然替代的過程并不是一帆風順。人們使用了幾十年的工頻機UPS,已經熟悉了這種電源形式,突然要換機型還不能一下子適應,所以對那些為工頻機UPS的贊歌聽著比較順耳,同時對高頻機UPS的一些指責也容易接受,就這樣一拍即合。豈不知在一定程度上損害了用戶的利益,也有勃于當今的國策。

            常常會聽到這樣的說法:高頻機UPS是好東西,但由于我們的系統非常重要,要求供電的可靠性非常高,所以還是用工頻機UPS可靠。言下之意,高頻機UPS不可靠。豈不知可靠性是設計出來的,即一臺機器的可靠性如何取決于采用了哪一級可靠性標準。舉一個簡單的例子,一個UPS中常用的120?120的軸流風機,有十幾元一只的,也有上百元一只的,價格差了近10倍,哪一個可靠性高呢?不言而喻,當然是上百元一只的可靠性高。又如某品牌的9315系列UPS,人稱“標王”,意思說每次投標它的價格**,但運行起來可靠性也**,被人稱為“鐵機”——就是不出故障;而同一品牌的同功率PB4000系列就便宜得多,而故障也多。

            當然用戶對高頻機型UPS的這種擔心不是沒根據,其根據就是來自某些方面的誤導宣傳。甚至有的將這些宣傳材料上升為“高頻機結構UPS的致命弱點”。雖然問題的提出者只是少數,但影響頗大,在網上粘來粘去,就好像寫此文章的人很多,確實影響了不少用戶,甚至有些技術人員也受了傳染。為了將這些問題搞清楚,使人們對產品有一個科學的看法,下面就這幾個方面進行討論。

           ?。ㄒ唬㊣GBT整流器可靠性偏低

            持這種看法的“根據”有兩個:

            1. 認為IGBT器件的過載能力不如可控硅(SCR)高

            為了證明這個論點,有的就舉出兩種器件過載能力的例子:SCR可過載到10倍額定電流20ms,而IGBT過載到10倍額定電流時只能堅持20?s,就是說過載能力差了1000倍。就根據這一點說IGBT器件的可靠性不如SCR是不是公平呢?這要追索到它們的過載能力為什么不同,難道說IGBT的過載能力只能是10倍20?s嗎?當然不是。器件設計者是根據其必要性而選定的。SCR不是全控器件,即一般在交流電路中只能控制其開啟而不能控制其關斷,可控硅一旦開啟只有等到電壓或電流過零時才自動關斷,

            如圖1(a)下圖所示。這種器件的工作原理就決定了其過載能力不但要強,而且還必須能承受過載較長的時間。比如在圖1(a)中SCR在時間t2被觸發而開啟,假如此處對應的時間t2 =1ms,而正好此時輸出端正好出現過流甚至于超過10倍,由于在此處無關斷機制,那么它必須在t3(50Hz的半周)之前的大約10ms的時間內能承受這種過流而不損壞。否則,若這種器件耐過載時間短,比如是1ms,器損壞的幾率就太高了,就沒法用了。但IGBT就不同了,因為它不但可以隨時開啟而且也可以隨時被關斷,如圖1 (b)所示,它在t1被打開而在t2又被關斷。

            目前IGBT的工作頻率**可到達150kHz,即一個開啟與關斷周期約7?s,所以20?s對IGBT從發現過載到關斷的時間而言已經足夠長了。就是說IGBT的過載時間不需要做得那麼長,即使廠家再將它的過載時間延長上1000倍又有何用!對于從北京南站30分鐘即可抵達天津站已開動的城際列車來說,非要給它10h的運行時間余量,有這個必要嗎。



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