1、UPS配套隔離變壓器的作用
隔離變壓器在早期工頻機UPS中起著(zhù)不可替代的作用，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，UPS中的逆變隔離變壓器個(gè)數越來(lái)越少，**開(kāi)始為四個(gè)，目前相當**的工頻機*剩下一個(gè)逆變隔離變壓器。由于工頻機架構特點(diǎn)，這一隔離變壓器無(wú)法去除，而高頻機憑借**的技術(shù)，已經(jīng)去掉了隔離變壓器。無(wú)隔離變壓器UPS帶來(lái)了諸多優(yōu)勢，體積、重量減小，效率更高，但也引起了用戶(hù)的疑慮，加上部分工頻機廠(chǎng)商的刻意引導，很多用戶(hù)擔心無(wú)隔離變壓器UPS的可靠使用。通過(guò)本文的分析，可以發(fā)現，相比有隔離變壓器的工頻機，無(wú)隔離變壓器的高頻機并沒(méi)有降低可靠性和性能。目前一些傳統工頻機占據優(yōu)勢市場(chǎng)的UPS廠(chǎng)商，刻意夸大隔離變壓器的作用，企圖延緩高頻機取代工頻機這一趨勢，長(cháng)遠來(lái)看，這將是徒勞的。
2、隔離變壓器在UPS中的作用分析
從架構來(lái)看，工頻機與高頻機相當大的區別在于高頻機省去了逆變隔離變壓器，正是因為省去了該隔離變壓器，高頻UPS的重量、體積均大幅度減小，效率提升明顯，相對工頻機有強大的競爭優(yōu)勢。由于工頻機已經(jīng)誕生幾十年，很多UPS用戶(hù)對高頻機產(chǎn)生了懷疑，認為高頻機沒(méi)有隔離變壓器，會(huì )產(chǎn)生如下一些問(wèn)題：
a).輸出沒(méi)有被隔離；
b).無(wú)法**干擾；
c).無(wú)法降低零地電壓；
d).無(wú)法實(shí)現故障隔離；
e).無(wú)法**低頻的3n次諧波。
本文從原理上進(jìn)行比較，來(lái)探討相比有輸出隔離變壓器的工頻機，去掉輸出隔離變壓器的高頻機是否真的產(chǎn)生了上述問(wèn)題。
2.1、輸入與輸出隔離
正常情況下，隔離變壓器可以提供原副邊的隔離作用，而有些場(chǎng)景，如果原邊在其他路徑與副邊有電氣連接，則隔離變壓器就失去了隔離作用。大家都知道，高頻機沒(méi)有隔離變壓器，輸出與輸入沒(méi)有隔離作用，而工頻機是否就提供了隔離作用呢？圖二為包含UPS旁路的工頻機，可以看出，在主旁同源的情況下（K1閉合），市電主輸入、旁路輸入與輸出之間并沒(méi)有被隔離，而在主旁不同源的情況下（K1斷開(kāi)），主輸入與輸出隔離，但旁路輸入與輸出之間還是沒(méi)有被隔離，即輸出還是沒(méi)有被隔離。工頻機除非在圖二中的旁路或輸出（位置1或位置2）再增加一個(gè)隔離變壓器，才能提供輸出隔離作用，而這需要額外再增加一個(gè)隔離變壓器。而如果要增加一個(gè)額外的隔離變壓器，高頻機在輸出位置增加一個(gè)額外的隔離變壓器以后，也可以提供輸出隔離作用。工頻機的逆變隔離變壓器并沒(méi)有給UPS輸出提供真正的隔離作用。
2.2、**干擾
UPS是一種開(kāi)關(guān)電源，需要在輸出端加LC濾波器，以降低輸出電壓的諧波。高頻機在輸出端有額外的電感，如圖3中的L2，該電感與輸出濾波電容一起，組成LC濾波器。在實(shí)際的隔離變壓器中，原邊磁通并不能全部耦合到副邊，這部分磁通就形成了漏感，圖四是實(shí)際隔離變壓器的等效原理圖。大部分工頻機均沒(méi)有輸出濾波電感，*利用隔離變壓器的漏感，當作輸出濾波器中的感抗，用于濾波。高頻機與工頻機都需要輸出濾波感抗，不同的是高頻機有**電感，而工頻機是利用了隔離變壓器的漏感，兩者沒(méi)有本質(zhì)區別。所不同的是，用隔離變壓器的漏感作為濾波電感，成本處于劣勢。但對于工頻機來(lái)說(shuō)，其逆變位置一定要加隔離變壓器（原因后文會(huì )講），所以利用隔離變壓器的漏感作為濾波電感就是一種比較經(jīng)濟的手段了?？梢?jiàn)，高頻機和工頻機都能用LC濾波器**干擾，所不同的是，高頻機用了**電感，而工頻機利用隔離變壓器的漏感。
可見(jiàn)，隔離變壓器并不能降低零地電壓，對于TN-S系統，如果旁路沒(méi)有隔離變壓器，在隔離變壓器的輸出端將N和PE短接，這是不允許的，這會(huì )改變配電系統為T(mén)N-C系統。如果用戶(hù)接受TN-C系統，那么在高頻機內也可以將PE和N短接，降低零地電壓。
2.3、實(shí)現故障隔離
UPS在逆變器故障后，都需要轉旁路供電，而無(wú)論是工頻機還是高頻機，UPS在輸出端都會(huì )配置輸出保險（見(jiàn)圖三），如果逆變器或者母線(xiàn)電容故障，將會(huì )有大能量進(jìn)入或釋放出母線(xiàn)電容，此時(shí)保險會(huì )熔斷，即無(wú)論是高頻UPS還是工頻UPS，都有故障隔離的作用。
