德富力蓄电池DF38-12 DF系列质保三年

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作为新型的UPS技术，无变压器UPS不仅比带变压器UPS系统要小巧轻便很多，而且更加高效、可靠、配备更出色，能够限制故障电流。此外，它们使各公司能够利用先进功能，如ESS节能系统（Energy Saver System）和VMMS智能模块休眠管理系统（Variable Module Management System）等，通过降低机械复杂性和减少电费来提高可靠性。因此，在北美数据中心的新部署中，当前的无变压器UPS数量是传统技术的两倍。

本文介绍了无变压器UPS的技术优点，并详述了采用它们可获得的收益。

无变压器UPS技术的发展简史

自从最初的小功率UPS问世以来，无变压器UPS设计已经历了大约二十年的发展。如今，300 kVA以下的UPS绝大多数都采用无变压器设计，这意味着UPS并不一定需要工频磁场（变压器或电感器）。这种无变压器设计的趋势在向着大功率段发展，因为工频磁场是原材料和劳动力密集型产品。而高频电力电子设备是技术密集型产品。一般来说，技术发展成熟时可以提高用户价值而不必以牺牲可靠性为代价。一旦实现，技术密集型的设计就成为首选的领先方案，服务器、存储设备和网络设备中使用的开关电源等技术的发展已经证明了这一点。

无变压器UPS：大势所趋

对于功率范围在30-1100 kVA的UPS来说，最大的挑战就是在高电压下快速通断大电流，而没有过多的损耗或过高的峰值电压。在过去十年间，大功率IGBT已经发展得非常成熟，能够在这些较高功率段采用10 kHz以上的频率变换，而不会影响效率。此外，因为从系统效率方面衡量，无变压器UPS优于传统UPS，所以一些极具创意的新控制技术进一步减少了开关损耗。

变压器UPS与无变压器UPS的比较

无变压器UPS相对于传统设计的优势

图1分别提供了传统UPS系统和无变压器UPS系统的基本拓扑结构。相控整流器区别于IGBT整流器，效率不如后者高，并且会生成较大谐波输入电流以及较低输入功率因数，这在很多现场是不可接受的，且与部分发电机不兼容。为将总谐波失真（THD）减少5-10%，将功率因数提高到0.99 PF以上，需要大型输入电感器和谐波滤波器。这些组件增加了成本和重量，加大了体积，而大量电容器则缩短了平均无故障时间(MTBF)。此外，它们无法在较大负载范围内使THD下降而PF上升。它们一般仅在60%以上负载率时才有效。如果负载率低于40%，则输入PF会超前，导致与发电机不兼容。PF还会随线电压的变化而改变，但参数表只是标称值。

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