如何提升UPS的效率?首先我们来看下UPS的损耗由哪些部分组成,下图为UPS输入功率的最终走向。
图五红色部分为UPS最终输出功率,即提供给负载的能量;绿色部分为UPS自身产生的损耗,最终转化为热量或辐射等;蓝色折线图为效率趋势。从图中可以看出UPS损耗并不是呈线性增加,这是由于其损耗由多种类型组成。以下对空载时的损耗和满载时的损耗分别进行分析,从中找出UPS损耗构成的基本规律。
图五:UPS输入功率最终流向
1、空载损耗
如图六:
图六:空载损耗分布
图中可以看出,UPS上电后,有一部分器件始终处于工作状态,其损耗即使在UPS空载时也是必不可少的。这部分器件中,损耗最大的是电感,占据了42%,其次是IGBT&SCR的驱动以及SCR本身的损耗,两者加起来大概占了26%左右,还有一些损耗比较小的,比如泄放电阻,电容内阻等。一般占UPS最大额定容量的0.5%~3%左右。
2、满载损耗
图七为满载损耗分布图,可以看出,跟空载损耗相比IGBT&Diode损耗明显增大,从上图的6.6%跃升至45.7%;电感损耗占比略有下降,但是仍然占据了32.6%;SCR的损耗略有上升,从12.4%上升到14.4%。其他诸如风扇,监控,控制板等占比均有下降。
图七:满载损耗分布
从以上的对比可以看出,IGBT、二极管、电感等的损耗是UPS损耗的大头,要想提升UPS的效率,一方面需要从降低这些器件损耗入手,另一方面,可以选择更优的拓扑结构。以下分别从这两点分别说明。
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