高频机型UPS的几个“致命弱点”论值得商榷

（c）具有一个直流电源的工频机结构UPS全桥逆变器输出原理电路图

图12高频机结构UPS和工频机结构UPS逆变器输出原理电路图

（五）高频机结构UPS的外接变压器会损坏负载

1.为何要外接隔离变压器

取消输出隔离变压器是高频机型UPS的一大特点，也是一大优点，因为它降低了系统功耗、体积、重量和价格。可有的人非要把拿掉的这个变压器再加上去，当然这里有的用户也有这样的要求，不过用户的要求大都是受了某些厂家的误导所致。据说为了降低零地电压。尽管如此，有的问题提出者还不放心，说是“零地电压仍然偏高，仍然继续危害用电设备的安全运行”。就算按照某处的意思暂且给高频机型UPS加上外加变压器，如图13（a）所示，看一看这个论断如何。可以比较一下图13（a）和（b）两个电路。现在两个逆变器的输出都接入了变压器，可以看出两个逆变器的工作方式都是脉宽调制，调制频率也都差不多，也可以说一样。所以从逆变器功率管的工作来说是没有区别的；为了向负载送出正弦波电压，就必须加低通滤波器，将调制时的高频成分滤掉，只允许50Hz的正弦波通过，从图中也可看出其二者都有这个滤波环节，只是高频机型UPS的谐波滤波器在变压器之前，而工频机型UPS的谐波滤波器在变压器之后，就是说现在二者的工作环节不但有，而且一样。所不同的是滤波环节与变压器的位置。这样一来就可以看出，在高频机型UPS中，高次谐波在变压器之前就被滤掉了，通过零线回到了直流BUS的负端，即高频机型UPS的高次谐波根本没进入变压器初级绕组。而工频机型UPS的高次谐波是在变压器后面才被滤掉的，换言之是在靠近负载端被滤掉的。这就出现了一个问题：按照某君的说法：靠负载近的高次谐波形成的零地电压加不到负载上去，也不影响负载的工作；反而是离负载远的高次谐波形成的零地电压一定会加到负载上去，继续危害负载的安全运行。同样的电路原理反而出来两种不同的结果，不知此君是分析出来的还是测量出来的这种结果。好象从理论上就说不通。

图13 两类UPS都有变压器时的谐波路径图

有的地方说高频机型UPS外加变压器后还会带来使设备烧毁的隐患。还说高频机型UPS“一旦因故出现输出停电或闪断故障”，外接隔离变压器就会出现“反激型的瞬态尖峰电压”，足以烧毁IT设备。当输入突然恢复供电时，又会导致并机系统“严重过载”，等等。令人不解的是，一样的供电环节，一样的功能，就是工频机型换成了高频机型，只一字之差，二者的结果就不一样了。难道说工频机型UPS就不会出现输出停电或闪断故障？即使出了，它的变压器也不会产生“反激型的瞬态尖峰电压”？当输入突然恢复供电时，工频机型UPS也不会导致并机系统“严重过载！难道说外接隔离变压器的破坏力是高频机型UPS固有的吗？话又说回来，这个高频机型UPS的外加变压器是某处硬给加上去的（供应商可从来就没这个打算），加上后又分析出这么多“潜在”的“隐患”。即加上变压器是他正确，分析出了问题是你加上去的不对，绕来绕去都是他的理。对高频机型UPS来说根本就没有外加变压器的必要，首先，如前所说零地电压就不是干扰源，再说也没传递零地电压的通道。影响用电设备的是常摸干扰，共模干扰是如何进入用电设备的？图14示出了常模干扰和共模干扰原理图，若使干扰电压起作用，就必须有能量，这里的能量就是电流与电压相乘的功率，即干扰源与被干扰对象（用电设备）必须形成电流回路。从图14可以看出，常模干扰电流是火线与零线之间的电压形成的，可以随着电源与负载形成电流回路。而共模电压（在这里是零地电压）则是零线与地线之间的电压，根本与用电设备形不成电流的闭环回路，不论是电压还是电流都没有到达用电设备的通道，又何谈干扰？又何谈“危害这些用电设备的安全运行”！