大功率UPS输入谐波电流抑制四种方案比较(图)-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

　对大功率UPS来说,如果UPS整流装置为三相全控桥6脉整流器，由整流装置产生的谐波占所有谐波的近25-33%，对电网的危害较大,谐波有可造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果；谐波按电流相序分为+序（3k+1次，k为0和正整数）、-序（3k+2次，k为0和正整数）、0序（3k次，k为正整数），+序电流使损耗加重，-序电流使电机反转、发热，0序电流使中线电流异常增大。　

　　目前大型UPS输入谐波电流抑制共有4种方案：

　　方案1.采用6脉冲UPS+有源谐波滤波器，输入电流谐波<5％（额定负载），输入功率因数0.95。这种配置，虽然输入指标非常好，但是技术仍不成熟，存在误补偿、过补偿等问题，导致主输入开关误跳闸或损坏等现象；THM有源谐波滤波器技术缺陷为:

　　a)、存在"误补偿"问题：由于它的补偿响应时间长达40ms以上,存在"误补偿"隐患。当在输入电源上、执行切除/投入操作或在UPS的输入上游侧、作大负载的切除/投入操作时，易产生”误补偿”。轻者，造成UPS的输入谐波电流”突变”。严重时，会导致UPS的输入开关"误跳闸"。

　　b)、可靠性偏低：对于6脉冲+有源滤波器的UPS來说，由于在它的有源滤波器中、使用IGBT管作为它的整流器和变换器的功率驱动管, 其故障率偏高。相反，对于12脉冲+无源滤波器的UPS來说，在它的滤波器中、使用的是可靠性很高的电感和电容。

　　c)、降低系统效率,增加运行成本：有源滤波器的系统效率为：93%左右。对于400KVA UPS并机而言，在满载及按33%的输入谐波电流进行补偿的条件下，如果按毎KW*hr= 0.8元付电费的话，在1年內所需支付的运行费用为：

　　400KVA*0.07/3=9.3KVA; 一年的耗电量为65407KW.Hr, 需要增加的电费开支为：65407X0.8元=5.2万元。

　　d)、加有源滤波器价格极其昂贵：有源滤波器200KVA UPS的标称输入电流为： 303A ;

　　谐波电流估算：0.33* 303A = 100A ,

　　如要完全补偿到输入谐波电流含量<5%至少需计算补偿电流： 100A ;

　　实际配置：一套 100A 的有源滤波器。按目前每安培 1500 -2000元报价,总成本增加15万到20万元,对6脉冲200KVA UPS

　　来说,几乎增加60%-80%成本。

　　方案2. 采用6脉冲UPS+5次谐波滤波器,如果UPS整流装置为三相全控桥6脉整流器，由整流装置产生的谐波占所有谐波的近25-33%加5次谐波滤波器后减小到10%以下, 输入功率因数0.9,可局部减小谐波电流对电网的危害。这种配置，输入电流谐波仍然偏大，对发电机容量配比要求为1：2以上，并存在导致发电机输出异常升高的隐患；

　　方案3.采用移相变压器+6脉冲整流器的假12脉冲方案，其组成由2台6脉冲整流器ups拼凑成：

　　a)一台标准的6脉冲整流器

　　b)一台移相30度变压器+6脉冲整流器

　　所构成的假12脉冲整流器UPS。表面看起来满载输入电流谐波为10％,这种配置存在严重单点故障，当一台UPS故障时，系统输入谐波电流急剧增大，严重危害供电系统的安全。主要缺点:　

　　1)．原器件的偷工减料,整整少了一套设备.

　　2). 如果一台UPS的整流器发生故障,就转变为6脉冲的UPS, 谐波含量急剧增大.

　　3). 且对于直流母系线的控制为开环的控制系统.输入均流不可能很好.轻载时的谐波电流依然会很大.

　　4). 系统的扩容会极为困难

　　5). 加装的移相变压器不是原装的产品,和原系统的匹配必然不会太好.

　　6). 占地面积会比较大

　　7). 性能是12-15%,也比不上12脉冲的UPS.

　　方案4. 采用12脉冲UPS+11次谐波滤波器,如果UPS整流装置为三相全控桥12脉冲整流器，加11次谐波滤波器后减小到4.5%以下,可基本完全消除谐波电流含量对电网的危害,价格相对有源滤波器要便宜得多。

　　采用12脉冲UPS+11次谐波滤波器，输入电流谐波为4.5％（额定负载），输入功率因数0.95。这种配置，为UPS行业最成熟最可靠的解决方案，对发电机容量要求为1：1.4；

四种方案性价比
　　基于上述分析，在实践中将推荐性能最佳、可靠性最高，且经过长期运行实践证明稳定可靠,性价比最好的12脉冲整流器+11次谐波滤波器的谐波消除方案。

关键字：大功率UPS 输入谐波电流方案比较编辑：冰封引用地址：大功率UPS输入谐波电流抑制四种方案比较(图)

上一篇：微型电动机过载保护方案(图)
下一篇：AP3700的充电器系统解决方案

推荐阅读最新更新时间：2023-10-18 16:19

两种高功率因数开关电源设计方案的比较

0 引言传统的开关电源整流电路普遍采用不可控二极管或相控晶闸管整流方式，直流侧采用大电容滤波，输入电流谐波含量大，功率因数低，造成了严重的电网污染和能源浪费。目前，解决谐波问题、提高功率因数的主要方法：（1）对产生谐波的电力电子装置的拓扑结构和控制策略进行改进，使其产生较少的谐波甚至不产生谐波，使得输入电流和输入电压同相，达到提高功率因数的目的，如PWM整流技术；（2）在整流桥和滤波电容之间加一级用于功率因数校正的功率变换电路，如有源功率因数校正（APFC）技术。近些年来APFC技术和PWM 技术在中、小功率乃至大功率开关电源中得到了普遍应用。本文以高功率因数开关电源作为研究对象，分析采用APFC技术和P

[电源管理]

两种高功率因数开关电源设计<font color='red'>方案</font>的<font color='red'>比较</font>

SL-RFMOD射频模块与U2270B方案性能比较

　　SL-RFMOD射频模块是使用自有专利技术设计的125K通用型读写基站模块，该模块和U2270B在使用和性能参数方面有很大的不同。本文简单的从电特性、应用技术以及在实际工业化生产过程中的是适用性、可靠性等方面对两个产品进行一个简单的比较和说明。希望对您选取125K射频卡读写方案提供有益的参考。　　1.工作电压：　　SL-RFMOD采用先进的宽工作电压电路技术，可以在2.7V-5.5V的电压区间的任何电压下稳定的工作和读写卡片。U2270B只能在4.5V-5.5V的电压区间工作。　　以水表举例：由于SL-RFMOD工作电压最低可以达到2.7V，所以客户使用单节锂离子电池作为电源，就可以稳定的读写射频卡。而且2.

[网络通信]

如何降低射频功率放大器的功耗方案比较

在向着4G手机发展的过程中，便携式系统设计工程师将面临的最大挑战是支持现有的多种移动通信标准，包括GSM、GPRS、EDGE、UMTS、WCDMA和HSDPA，与此同时，要要支持100Mb/s～1Gb/s的数据率以及支持OFDMA调制、支持MIMO天线技术，乃至支持VoWLAN的组网，因此，在射频信号链设计的过程中，如何降低射频功率放大器的功耗及提升效率成为了半导体行业的竞争焦点之一。目前行业发展呈现三条技术路线，本文就这三条技术路线进行简要的比较。　　利用超CMOS工艺，从提高集成度来间接提升PA效率　　UltraCMOS采用了SOI技术，在绝缘的蓝宝石基片上淀积了一层很薄的硅。类似CMOS，UltraCMOS能

[模拟电子]

如何降低射频功率放大器的功耗<font color='red'>方案</font><font color='red'>比较</font>

LED路灯电源设计的四种解决方案及比较

LED路灯是LED照明中一个很重要应用。在节能省电的前提下，LED路灯取代传统路灯的趋势越来越明显。市面上，LED路灯电源的设计有很多种。早期的设计比较重视低成本的追求；到近期，共识渐渐形成，高效率及高可靠性才是最重要的。本文主要是针对几种不同LED路灯的应用，提出了适合的架构，并对其优缺点进行分析，以便让读者能根据具体状况和设计的路灯种类，找到最合适的方案。方案一：直接AC输入，对6串LED分别做恒流控制在本文介绍的几种方案之中，这一种方案应该是目前效率最高、电路成本最低的方案(图1)。直接用光电耦合器对初级侧电路进行回溯控制，调节输出电压。相对于其它传统方案，该方案的开关损耗少。将CS的电压固定在

[电源管理]

LED路灯电源设计的四种解决<font color='red'>方案</font>及<font color='red'>比较</font>

经典LED照明解决方案比较

本方案包含LED恒流驱动电源，电路采用单串或并联方式连接，电源效率高达93%以上，功率因素90%以上，与其它方案比较该方案效率更高、成本更低。散热部分，我们采用新型的导热材料取代传统的铝基板，大幅度提高产品的散热效果，降低光衰、确保LED灯具更加稳定。同时我们还提供灯具呼吸系统，保证灯具内外气体自由交换。光源部分我们能提供光效60--100LM/W，色温：2800-7000K范围的全系列产品，产品广泛应用于路灯、隧道灯、射灯、筒灯、手电筒等。提供Total Solution目的如下：提供客户完整解决方案提供最有竞争力的BOM Cost 提供技术支持方案介绍：一、LED Driver：NXP、Ric

[电源管理]

经典LED照明解决<font color='red'>方案</font><font color='red'>比较</font>

各种PMP解决方案的比较

PMP是目前半导体供应商讨论极热烈的一个话题，然而对这种新兴设备的市场前景，业界可谓众说纷纭。本文引用了领先IC厂商的观点，以供大家参考。针对层出不穷的PMP处理器和解决方案，本文从处理能力、支持的视频格式、功耗等多方面进行了比较。最后，本文探讨了PMP的未来技术发展趋势以及面临的障碍。便携式媒体播放器(PMP)是今年被讨论最多的一个话题。从来还没有一种产品像PMP这样，在市场刚萌芽时就已经成为各大半导体供应商火拼的战场。从目前面市的PMP播放器来看，其炫目的功能和高昂的价格同样都令消费者咂舌。 PMP的市场前景是否如厂商们所希望的那样一片光明呢？对其最大的威胁来自下一代手机。手机正在把原本属于其他便携设备的

[嵌入式]

三种可控硅调光LED电源驱动方案的比较

全球各大半导体厂商和专业电源制造商都在积极投入研发和推出了部分专用IC芯片，以迎接LED照明替代白炽灯时代的到来。　　已率先推出适合可控硅调光的专用LED驱动IC的NXP、National和IWATT半导体厂商，在这个技术领域起到了很好的技术推动作用。　　NXP的芯片型号为：SSL2101和SSL2102；　　National的芯片型号为：LM3445；　　IWATT的芯片型号为：IW3610；　　应该说，上述厂家的技术思路上各有千秋，但总的原则是：简单，稳定，有一定的通用性。技术上，主要是遵循了要让可控硅调光器保持导通，再进行PWM变换的原则，并增加了变频控制和QR方式，以达到人眼适合的指数

[电源管理]

抑制功率二极管反向恢复几种方案的比较

摘要：介绍了开关电源中常见的二极管反向恢复问题，并以Buck电路为例对解决这一?题常用的几种方案进行了比较。关键词：二极管；反向恢复；抑制方案引言高频功率二极管在电力电子装置中的应用极其广泛。但PN结功率二极管在由导通变为截止状态过程中，存在反向恢复现象。这会引起二极管损耗增大，电路效率降低以及EMI增加等问题。这一问题在大功率电源中更加突出。常用RC吸收、串入饱和电抗器吸收、软开关电路等开关软化方法加以解决，但关于其效果对比的研究报道尚不多见。本文以Buck电路为例，对这几种方案进行了比较，通过实验及仿真得出有用的结论。 1 二极管反向恢复原理以普通PN结二极管为例，PN结内载流子由于存在浓度梯度而具有

[应用]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■TI 有奖直播 | 使用基于 Arm 的 AM6xA 处理器设计智能化楼宇

■Follow me第二季第3期来啦！与得捷一起解锁高性能开发板【EK-RA6M5】超能力！

■报名直播赢【双肩包、京东卡、水杯】| 高可靠性IGBT的新选择——安世半导体650V IGBT

■30套RV1106 Linux开发板（带摄像头），邀您动手挑战边缘AI~

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐