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產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
科士達(dá)UPS電源YDC9310H三進單出
科士達(dá)UPS電源YDC9310H三進單出
產(chǎn)品特點 ■ *的工作模式 · 雙變換在線式設(shè)計，使UPS的輸出為頻率跟蹤、鎖相穩(wěn)壓、濾除雜訊、不受電網(wǎng)波動干擾的純凈正弦波電源，為負(fù)載提供更全面保護。 · 輸出零轉(zhuǎn)換時間，滿足精密設(shè)備對電源的高標(biāo)準(zhǔn)要求。 · 采用輸入功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)，輸入功因高達(dá)0.99，提高電能利用率，很大消除UPS對市電電網(wǎng)的諧波污染，降低UPS運行成本。
■ DSP全數(shù)字化控制 · 采用數(shù)字化控制，各項性能指標(biāo)優(yōu)異，避免模擬器件失效帶來的風(fēng)險，使控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。
■ 經(jīng)濟運行模式（ECO）功能 · 當(dāng)輸入市電在固定范圍內(nèi)時，直接由輸入市電向負(fù)載提供能量，逆變處于等待狀態(tài)；當(dāng)輸入市電異常時，立即轉(zhuǎn)為逆變供電。ECO運行模式可高效節(jié)能，降低用戶使用成本。
■ 優(yōu)化電池組功能設(shè)計 ·通過創(chuàng)新性的優(yōu)化電池組功能設(shè)計，無論是標(biāo)準(zhǔn)機型還是長延時機型，在滿足同樣后備時間條件下，均比傳統(tǒng)設(shè)計方案更節(jié)約電池用量。電池充電電流可以設(shè)置，很大的方便了不同容量的電池配置。
■ 環(huán)境適應(yīng)性強 · 寬廣的電壓范圍，避免電網(wǎng)電壓變化大時頻繁地切換，適應(yīng)于電力環(huán)境惡劣的地區(qū)。 · 寬輸入頻率范圍，保證接入各種燃油發(fā)電機均可穩(wěn)定工作，滿足用戶對油機使用的要求。
■ 可靠的保護功能 · 具有開機自診斷功能，及時發(fā)現(xiàn)UPS的隱性故障，防患于未然。 · 具有輸入過欠壓保護，輸出過流、過載、短路保護，PFC及逆變器過熱保護，電池過充及欠壓預(yù)警保護等多種保護，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。 · 具有自動旁路功能，當(dāng)輸出過載或故障時，可無間斷地轉(zhuǎn)到旁路工作狀態(tài)由市電繼續(xù)向負(fù)載供電。 · 具有直流啟動功能，可在無市電的狀態(tài)下直接啟動UPS，滿足用戶的應(yīng)急需求。
■ 豐富選件，智能管理 · 中文LCD液晶界面可顯示負(fù)載量、電池容量、輸入輸出參數(shù)及故障代碼，方便用戶運維管理。 · RS232本地監(jiān)控。UPS標(biāo)配RS232接口，通過附送的監(jiān)控軟件，可以方便地進行本地監(jiān)控。 · 光耦干結(jié)點。通過DB9干接點接口可以將UPS的主要的異常信息通過干接點引出，干接點信號通過光耦隔離，用戶可以方便地利用這些信號控制一些強、弱電設(shè)備。 · SNMP卡/集中監(jiān)控卡（選配件）。通過選配SNMP卡可以將UPS接入以太網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。集中監(jiān)控卡可實現(xiàn)多機同時監(jiān)控，記錄各機發(fā)生的事件及告警。SNMP卡/集中監(jiān)控卡為金手指板卡結(jié)構(gòu)，用戶可以分期投資，需要時再購買。 · 并機接口模塊（選配件）。通過選配并機接口模塊可以實現(xiàn)多臺機器并聯(lián)供電。 l 告警繼電器卡（選配件）。多達(dá)6路的大容量繼電器隔離告警信息輸出，方便用戶接入動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。 ■ 可拆卸的維修旁路模塊
·10KVA UPS故障需維修時可在線取出維修旁路模塊，同時輸出負(fù)載維持不斷電。顯著提升了系統(tǒng)的可用性。 YDC9300系列技術(shù)規(guī)格參數(shù)表：
絕緣柵雙極型晶體管(igbt)是一種mosfet與雙極晶體管復(fù)合的器件。它既有功率mosfet易于驅(qū)動，控制簡單、開關(guān)頻率高的優(yōu)點，又有功率晶體管的導(dǎo)通電壓低，通態(tài)電流大，損耗小的顯著優(yōu)點。 1、igbt在ups中的應(yīng)用情況 絕緣柵雙極型晶體管(igbt)是一種mosfet與雙極晶體管復(fù)合的器件。它既有功率mosfet易于驅(qū)動，控制簡單、開關(guān)頻率高的優(yōu)點，又有功率晶體管的導(dǎo)通電壓低，通態(tài)電流大，損耗小的顯著優(yōu)點。據(jù)東芝公司資料，1200v/100a的igbt的導(dǎo)通電阻是同一耐壓規(guī)格的功率mosfet的1/10，而開關(guān)時間是同規(guī)格gtr的1/10。由于這些優(yōu)點，igbt廣泛應(yīng)用于不間斷電源系統(tǒng)(ups)的設(shè)計中。這種使用igbt的在線式ups具有效率高，抗沖擊能力強、可靠性高的顯著優(yōu)點。 ups主要有后備式、在線互動式和在線式三種結(jié)構(gòu)。在線式ups以其可靠性高，輸出電壓穩(wěn)定，無中斷時間等顯著優(yōu)點，廣泛用于通信系統(tǒng)、稅務(wù)、金融、證券、電力、鐵路、民航、*的機房中。本文以在線式為介紹對象，介紹ups中的igbt的應(yīng)用。 在線式ups電源具有獨立的旁路開關(guān)、ac/dc整流器、充電器、dc/ac逆變器等系統(tǒng)，工作原理是：市電正常時ac/dc整流器將交流電整流成直流電，同時對蓄電池進行充電，再經(jīng)dc/ac逆變器將直流電逆變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)正弦波交流電，市電異常時，電池對逆變器供電，在ups發(fā)生故障時將輸出轉(zhuǎn)為旁路供電。在線式ups輸出的電壓和頻率zui為穩(wěn)定，能為用戶提供真正高質(zhì)量的正弦波電源。 ①旁路開關(guān)(acbypassswitch) 旁路開關(guān)常使用繼電器和可控硅。繼電器在中小功率的ups中廣泛應(yīng)用。優(yōu)點是控制簡單，成本低，缺點是繼電器有轉(zhuǎn)換時間，還有就是機電器件的壽命問題。可控硅常見于中大功率ups中。優(yōu)點是控制電流大，沒有切換時間。但缺點就是控制復(fù)雜，且由于可控硅的觸發(fā)工作特性，在觸發(fā)導(dǎo)通后要在反向偏置后才能關(guān)斷，這樣就會產(chǎn)生一個zui大10ms的環(huán)流電流。如果采用igbt，則可以避免這個問題，使用igbt有控制簡單的優(yōu)點，但成本較高。其工作原理為：當(dāng)輸入為正半周時，電流流經(jīng)q1、d2，負(fù)半周時電流流經(jīng)d1、q2。 ②整流器ac/dc ups整流電路分為普通橋堆整流、scr相控整流和pfc高頻功率因數(shù)校正的整流器。傳統(tǒng)的整流器由于基頻為50hz，濾波器的體積重量較重，隨著ups技術(shù)的發(fā)展和各國對電源輸入功率因數(shù)要求，采用pfc功率因數(shù)校正的ups日益普及，pfc電路工作的基頻至少20khz，使用的濾波器電感和濾波電容的體積重量大大減少，不必加諧波濾波器就可使輸入功率因數(shù)達(dá)到0.99，pfc電路中常用igbt作為功率器件，應(yīng)用igbt的pfc整流器是有效率高、功率容量大、綠色環(huán)保的優(yōu)點。 ③充電器 ups的充電器常用的有反激式、boost升壓式和半橋式。大電流充電器中可采用單管igbt，用于功率控制，可以取得很高的效率和較大的充電電流。 ④dc/ac逆變器 3kva以上功率的在線式ups幾乎全部采用igbt作為逆變部分的功率器件，常用全橋式電路和半橋電路。 2、igbt損壞的原因 ups在使用過程中，經(jīng)常受到容性或感性負(fù)載的沖擊、過負(fù)荷甚至負(fù)載短路等，以及ups的誤操作，可能導(dǎo)致igbt損壞。igbt在使用時的損壞原因主要有以下幾種情況： ①過電流損壞; igbt有一定抗過電流能力，但必須注意防止過電流損壞。igbt復(fù)合器件內(nèi)有一個寄生晶閘管，所以有擎住效應(yīng)。圖5為一個igbt的等效電路，在規(guī)定的漏極電流范圍內(nèi)，npn的正偏壓不足以使npn晶體管導(dǎo)通，當(dāng)漏極電流大到一定程度時，這個正偏壓足以使npn晶體管開通，進而使npn和pnp晶體管處于飽和狀態(tài)，于是寄生晶閘管開通，門極失去了控制作用，便發(fā)生了擎住效應(yīng)。igbt發(fā)生擎住效應(yīng)后，漏極電流過大造成了過高的功耗，zui后導(dǎo)致器件的損壞。 ②過電壓損壞; igbt在關(guān)斷時，由于逆變電路中存在電感成分，關(guān)斷瞬間產(chǎn)生尖峰電壓，如果尖峰電壓過壓則可能造成igbt擊穿損壞。 ③橋臂共導(dǎo)損壞; ④過熱損壞和靜電損壞。 3、igbt損壞的解決對策 ①過電流損壞 為了避免igbt發(fā)生擎住效應(yīng)而損壞，電路設(shè)計中應(yīng)保證igbt的zui大工作電流應(yīng)不超過igbt的idm值，同時注意可適當(dāng)加大驅(qū)動電阻rg的辦法延長關(guān)斷時間，減小igbt的di/dt。驅(qū)動電壓的大小也會影響igbt的擎住效應(yīng)，驅(qū)動電壓低，承受過電流時間長，igbt必須加負(fù)偏壓，igbt生產(chǎn)廠家一般推薦加-5v左右的反偏電壓。在有負(fù)偏壓情況下，驅(qū)動正電壓在10—15v之間，漏極電流可在5～10μs內(nèi)超過額定電流的4～10倍，所以驅(qū)動igbt必須設(shè)計負(fù)偏壓。由于ups負(fù)載沖擊特性各不相同，且供電的設(shè)備可能發(fā)生電源故障短路，所以在ups設(shè)計中采取限流措施進行igbt的電流限制也是必須的，可考慮采用igbt廠家提供的驅(qū)動厚膜電路。如fuji公司的exb841、exb840，三菱公司的m57959al，57962cl，它們對igbt的集電極電壓進行檢測，如果igbt發(fā)生過電流，內(nèi)部電路進行關(guān)閉驅(qū)動。這種辦法有時還是不能保護igbt，根據(jù)ir公司的資料，ir公司推薦的短路保護方法是：首先檢測通態(tài)壓降vce， 如果vce超過設(shè)定值，保護電路馬上將驅(qū)動電壓降為8v，于是igbt由飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)入放大區(qū)，通態(tài)電阻增大，短路電路減削，經(jīng)過4us連續(xù)檢測通態(tài)壓降vce，如果正常，將驅(qū)動電壓恢復(fù)正常，如果未恢復(fù)，將驅(qū)動關(guān)閉，使集電極電流減為零，這樣實現(xiàn)短路電流軟關(guān)斷，可以避免快速關(guān)斷造成的過大di/dt損壞igbt，另外根據(jù)三菱公司igbt資料，三菱推出的f系列igbt的均內(nèi)含過流限流電路(rtccircuit)，如圖6，當(dāng)發(fā)生過電流，10us內(nèi)將igbt的啟動電壓減為9v，配合m57160al驅(qū)動厚膜電路可以快速軟關(guān)斷保護igbt。 ②過電壓損壞 防止過電壓損壞方法有：優(yōu)化主電路的工藝結(jié)構(gòu)，通過縮小大電流回路的路徑來減小線路寄生電感;適當(dāng)增加igbt驅(qū)動電阻rg使開關(guān)速度減慢(但開關(guān)損耗也增加了);設(shè)計緩沖電路，對尖峰電壓進行抑制。用于緩沖電路中的二極管必須是快恢復(fù)的二極管，電容必須是高頻、損耗小，頻率特性好的薄膜電容。這樣才能取得好的吸收效果。常見電路有耗能式和回饋式緩沖電路。回饋式又有無源式和有源式兩種，詳細(xì)電路設(shè)計可參見所選用器件的技術(shù)手冊。 ③橋臂共導(dǎo)損壞 在ups中，逆變橋同臂支路兩個驅(qū)動必須是互鎖的，而且應(yīng)該設(shè)置死區(qū)時間(即共同不導(dǎo)通時間)。如果發(fā)生共導(dǎo)，igbt會迅速損壞。在控制電路應(yīng)該考慮到各種運行狀況下的驅(qū)動問題控制時序問題。 ④過熱損壞 可通過降額使用，加大散熱器，涂敷導(dǎo)熱膠，強制風(fēng)扇制冷，設(shè)置過溫度保護等方法來解決過熱損壞的問題。此外還要注意安裝過程中的靜電損壞問題，操作人員、工具必須進行防靜電保護。 4、結(jié)論 ①igbt兼具有功率mosfet和gtr的優(yōu)點，是ups中的充電、旁路開關(guān)、逆變器，整流器等功率變換的理想器件。 ②只有合理運用igbt，并采取有效的保護方案，才可能提高igbt在ups中的可靠性。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||