UPS的切換

　　一般用戶(hù)所關(guān)心的UPS切換多是指市電斷電而變?yōu)殡姵毓╇姷臅r(shí)所用的時(shí)間。實(shí)際上，由于此時(shí)主回路和旁路兩個(gè)靜態(tài)開(kāi)關(guān)都沒(méi)有動(dòng)作，所以不能稱(chēng)作切換，當(dāng)然也就不存在什么切換時(shí)間。實(shí)際中的切換是逆變器和旁路之間的切換，這種切換是否存在間隔呢？下面就對(duì)此進(jìn)行討論。

1. 傳統(tǒng)雙變換UPS的切換

　　傳統(tǒng)雙變換UPS的切換是在兩個(gè)電壓之間進(jìn)行的，如圖1所示。由于逆變器輸出電壓U_inv一直跟蹤旁路電壓U_p，故二者之間有一個(gè)相位差θ，這就造成了切換時(shí)的瞬時(shí)電壓差，于是在切換時(shí)就出現(xiàn)了一些現(xiàn)象。假如由逆變器向旁路切換，有三種情況：

　?。?）當(dāng)U_p=U_inv 即相位差θ=0或在兩個(gè)電壓的交點(diǎn)上切換時(shí)，二靜態(tài)開(kāi)關(guān)要共同導(dǎo)通一段時(shí)間，一直到原來(lái)已導(dǎo)通晶閘管上的兩端電壓為0或反向才截止，變成切換后的晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通，由于這段時(shí)間的重合，形成0切換；

　?。?）U_p>U_inv  即市電電壓超前或滯后逆變器輸出電壓一個(gè)相位角θ，在切換時(shí)由于旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)交點(diǎn)以前的輸出電壓U_p>U_inv，連接逆變器的靜態(tài)開(kāi)關(guān)被反向截止，由于旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟在先，而連接逆變器的靜態(tài)開(kāi)關(guān)截止在后，故輸出無(wú)間隔；

　?。?）U_p<U_inv 同樣市電電壓超前或滯后逆變器輸出電壓一個(gè)相位角θ，在切換時(shí)由于旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)的輸出電壓U_p<U_inv，連接逆變器的輸出電壓U_inv降到等于或小于靜態(tài)開(kāi)關(guān)電壓U_p以前，旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)不能開(kāi)啟，這時(shí)連接逆變器的靜態(tài)開(kāi)關(guān)只有在旁路靜態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后才能截止，因?yàn)榫чl管的開(kāi)啟時(shí)間很短（一般小于1µs）而截止時(shí)間很長(zhǎng)（一般約為30µs），故輸出也無(wú)間隔。

圖1 傳統(tǒng)雙變換UPS的切換原理圖和波形圖

　　上面是理想的情況，由于靜態(tài)開(kāi)關(guān)的兩只晶閘管是同時(shí)觸發(fā)的，所以就存在倒灌或形成環(huán)流的危險(xiǎn)，這可用上述同樣的方法分析，在此不重復(fù)。因此盡量減少切換的次數(shù)是減少切換故障的有效措施。{{分頁(yè)}}

2.串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS的切換

　　鑒于上述具有輸出隔離變壓器傳統(tǒng)雙變換UPS切換中的弊病，串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS在電路結(jié)構(gòu)上就徹底避免了，如圖2所示就是串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS的切換結(jié)構(gòu)原理圖。由該圖中可以看出兩個(gè)問(wèn)題：

圖2 串并聯(lián)調(diào)整式（Delta變換）UPS的切換結(jié)構(gòu)原理圖

　?。?）UPS的兩個(gè)靜態(tài)開(kāi)關(guān)是在同一個(gè)電壓上進(jìn)行切換的，所以既無(wú)相位差也無(wú)幅度差，因此也就不會(huì)出現(xiàn)切換時(shí)的環(huán)流。

　?。?）因?yàn)楫?dāng)需要切換時(shí)，一個(gè)靜態(tài)開(kāi)關(guān)上的控制信號(hào)取消和另一個(gè)靜態(tài)開(kāi)關(guān)上的控制信號(hào)出現(xiàn)是同時(shí)的，因此和控制信號(hào)來(lái)得早晚關(guān)系不大，即不論控制信號(hào)來(lái)得早晚其動(dòng)作都是同時(shí)的。雖然是在同一個(gè)電壓上切換，但也存在三種情況，假如也是由逆變器向旁路切換，即

　?、賃_p=U₀時(shí)，二靜態(tài)開(kāi)關(guān)K_in和K_p有一個(gè)共同導(dǎo)通時(shí)間，待電壓過(guò)0時(shí)，K_in截止，K_p繼續(xù)導(dǎo)通，形成了0切換；

　　②U_p>U₀時(shí)，K_p被打開(kāi)后一方面向負(fù)載送電，一方面將K_in截止，由于K_p被打開(kāi)在先，而K_in截止在后，因此形成了0切換；

　　③U_p<U₀時(shí)，只有逆變器輸出電壓U₀降到等于或小于靜態(tài)開(kāi)關(guān)電壓U_p以后，K_p才被打開(kāi)，因?yàn)榫чl管的開(kāi)啟時(shí)間很短（一般小于1µs），而截止時(shí)間很長(zhǎng)（一般約為30µs），故輸出也無(wú)間隔。

　　由上面的討論可以看出，在幾種切換的情況下都是0切換時(shí)間，而且無(wú)環(huán)流形成。