高频机型UPS的几个“致命弱点”论值得商榷

图1 整流器中的SCR和IGBT工作比较

目前大功率UPS的调制频率大都在15 kHz 以下，比如10kHz 就是每半周100个脉冲，每个脉冲的宽度0ms T100ms出现过流或短路时IGBT可在任何一点随时关断。既然可以随时关断又何必将过载时间做的那么长。比如两列往返于北京与天津之间的火车，一列是蒸汽机车，一列是电气动车。为了安全，规定蒸汽机车4h检修一次，而作为电气机车的动车2h检修一次。是否可以说蒸汽机车的可靠性比动车大一倍呢？从时间上看好像是这样，但在2h之内动车已跑了4个往返，而蒸汽机车则在2h之内仅仅跑了一个单程！到底哪个可靠性更高呢？同样道理，拿两个关断机制与性能不一样器件的过载能力作比较是不是有些牵强。

2. 据说：由于高频机结构UPS至今还没找到大磁通量的材料，以致使其“升压电感”温度过高，使可靠性降低。甚至还断言：正因为如此（指没找到大磁通量的材料），导致UPS产业迟迟未能制造出可靠性足够高的大功率高频机型UPS。

他的原意说的是“升压电感”的质量问题，为了提高该电感的可靠性所提出的材料指标却又是变压器的。这个基本概念问题把人们搞糊涂了：到底说的是电感还是变压器？因为这二者所选材料的主要参数是完全不一样的，变压器需要大磁通量的材料，这从变压器绕组计算公式可以看出：

N---变压器绕组匝数

U---加到绕组上的电压

f--- 电压的频率

B---磁感应强度（对应磁通量）

SC---变压器铁心截面积

目前大磁通量的材料很多，比如早就为人们应用的铁钴钒铁心，其磁通量就很大。目前的冷轧钢带和软磁材料都有着很高的磁通量。从式（1）中可以看出，磁通量越大，需要的绕组匝数就越少，就越省铜。但高频机结构UPS没有功率变压器，那么要求大磁通量的材料就是无的放矢了。看来此处确实指的是电感L1、L2和L3，如图2所示。但电感的计算公式和变压器就不一样了，如式（2）所示

图2 全IGBT结构UPS的一种电原理图