新一代無變壓器不間斷電源(ups)的誕生讓人們的腦海中出現(xiàn)一個問題,那就是這兩種類型的UPS各有何優(yōu)缺點。注意,本文對比的是無變壓器UPS與自身帶有內(nèi)部變壓器的三相雙轉(zhuǎn)換單元(three-phasedualconversionunits)。 在過去的五到七年里,無變壓器UPS一直統(tǒng)治者小型三相(3萬伏安及以下)市場。相比于上一代有變壓器的UPS來說,無變壓器的UPS體積更小、更輕,而且成本也更低。這種設(shè)計的額定功率很快地上升到10萬伏安,隨之又達到30萬伏安。若是用于多模塊系統(tǒng),甚至可以達到100萬伏安或更高。 IGBT與無變壓器UPS 這里,我們先回顧一下以前的歷史:以往的UPS是基于SCR逆變器(inverter)技術(shù)的,它不是開就是關(guān),需要有內(nèi)部變壓器才能工作。因此,當(dāng)時所有這種UPS實際上都是帶有變壓器的。后來,隨著IGBT(絕緣柵雙極晶體管,insulated-gatebipolartransistor)技術(shù)的出現(xiàn),這一狀況得到了改變。IGBT就是無變壓器UPS得以存在的核心技術(shù)。如今,基于IGBT的UPS逆變器利用高頻脈寬調(diào)制(pulse- widthmodulation)重新產(chǎn)生一個幾乎純正弦的波形,從而省去了笨重的輸出變壓器或龐大的鐵芯輸出過濾器。(現(xiàn)在,IGBT也同樣被應(yīng)用于基于變壓器的UPS。) 20世紀(jì)幾十年代,無變壓器的設(shè)計開始出現(xiàn)在小型ups上,2000年逐漸成為了主流設(shè)計。早期的UPS設(shè)計依賴于一個輸入變壓器,把低壓的輸入電流升高然后輸入到UPS。新的UPS設(shè)計利用了IGBT,還可以更有效地將交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸入UPS。這有利于DC總線和逆變器保持一個穩(wěn)定的輸出電壓。 無變壓器UPS與有變壓器UPS誰的效率更高? 在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,傳說只有兩件事是最重要的:可靠性/可用性和眾所周知的“5個9”(即99.999%)。有些廠商和用戶以為,基于變壓器的UPS更耐用,因此可靠性更高。 如今,人們的能源意識越來越強,都希望擁有更省電的UPS。而變壓器,天生就是個浪費電的料。因此,從變壓器的角度來看,無變壓器的系統(tǒng)肯定要更省電。陳舊的變壓器會浪費2%到3%的電量,有時甚至更多。最近,由于TP-1-rated變壓器的出現(xiàn),這個浪費比例能降低到約1.5%到2%。但是,在24/7 工作制、包含很多關(guān)鍵任務(wù)的數(shù)據(jù)中心,能量效率并是一個首要考慮的問題——相比可靠性和可用性而言。 當(dāng)然,如果不從實際出發(fā),考慮實際可用的產(chǎn)品和市場,光從理論上分析二者的技術(shù)區(qū)別是毫無意義的。除了兩大陣營之間的技術(shù)爭論之外,有時還涉及到個人喜好問題。很多時候,選誰不選誰都是由某位特定的工程師或最終購買決策人來定的。
|