海志蓄電池HZB12-28 12V30.7AH電池廠家

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UPS電源的負(fù)載通常都不屬于純電阻,，多數(shù)為感性負(fù)載，從而存在著無(wú)功功率,，使負(fù)載功率因數(shù)小于1,，一般為0.80--0.85。通常要求無(wú)功功率越小越好,，這樣可提高電網(wǎng)的輸電效率,。直流濾波器中含有大容量的電解電容，于是把具有容抗的電容和具有感抗的負(fù)載結(jié)合起來(lái),，就能提高功率因數(shù),，對(duì)急劇變化的電壓能起緩沖作用。
當(dāng)由整流器供電切換到蓄電池供電,，或者由蓄電池供電切換回到整流器供電,，在這種切換過(guò)程中，電壓發(fā)生急劇的變化,，將沖擊可控硅整流器,、可控硅逆變器和負(fù)載,，這樣無(wú)論是對(duì)可控硅、硅整流元件和其他零部件,，還是對(duì)負(fù)載,，都是不利的，特別是對(duì)嬌脆的半導(dǎo)體器件,，威協(xié)很大,。然而，有了直流濾波器后,，將對(duì)急劇變化的電壓起緩沖作用,。因?yàn)樵谥绷鳛V波器中有許多容量比較大的電解電容器，利用電容器兩端電壓不能突變的性能,，來(lái)緩沖這種急劇變化的電壓,，從而減輕了對(duì)整流器、逆變器和負(fù)載的沖擊,。

UPS電源,、UPS蓄電池、直流屏蓄電池,、高低壓配電柜蓄電池專業(yè)供應(yīng)商,。
由于UPS不間斷電源是安裝在設(shè)備與市電之間的，可以濾除電網(wǎng)中的電磁干擾,，其原理是在UPS的輸入端增加一個(gè)避雷模塊UPS電源可以阻擋包括雷電在內(nèi)的所有的電磁脈沖的侵入,，增加了UPS電源避雷功能。
UPS電源的雷電防護(hù)
對(duì)UPS電源系統(tǒng)及通信端口的雷電防護(hù),，應(yīng)根據(jù)國(guó)家規(guī)定的有關(guān)規(guī)范,，并根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的具體情況，因地制宜制定出切實(shí)可行的解決方案,建立有效的,、科學(xué)的,、經(jīng)濟(jì)的防雷系統(tǒng)。針對(duì)UPS系統(tǒng)的特點(diǎn),，其雷電防護(hù)應(yīng)重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn)：
要完善外部防雷設(shè)施,，做好機(jī)房接地，根據(jù)《電子計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》,，交流,、直流工作地、保護(hù)地,、防雷接地宜共用一組接地裝置,，其接地電阻按其中小值要求確定，如必須分設(shè)接地,，則必須于兩地之間加裝等電位共地聯(lián)結(jié)器,。不管采用怎樣的接地系統(tǒng),，等電位連接都是非常重要的。UPS保護(hù)的往往都是大型的數(shù)據(jù)系統(tǒng),，對(duì)雷電反擊更為敏感，即使很小的電位反擊,，也往往造成不必要的損失,。
要采取多級(jí)雷電防護(hù)措施?！督ㄖ锓览自O(shè)計(jì)規(guī)范》,、IEC61312-1都有明確的防雷分區(qū)的概念，將需要雷電防護(hù)的區(qū)域分為：
1,，該區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭受直接雷擊,，同時(shí)在該區(qū)內(nèi)雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)能自由傳播，沒(méi)有衰減,。
2,，該區(qū)內(nèi)的各物體在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)，不會(huì)遭受直接雷擊,，但該區(qū)內(nèi)的雷電電磁場(chǎng)因沒(méi)有屏蔽裝置,，雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)也能自由傳播，沒(méi)有衰減,。
3,，該區(qū)內(nèi)的各個(gè)物體因在建筑內(nèi)，不會(huì)遭受直接雷擊,，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZOB區(qū)更小,，本區(qū)內(nèi)的雷電電磁場(chǎng)根據(jù)屏蔽措施的不同而有不同衰減。
4,，當(dāng)需要進(jìn)一步減小雷電和電磁場(chǎng)時(shí),，應(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū)，并按照需要保護(hù)系統(tǒng)所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件,。
艾普諾UPS不間斷電源作為大功率電器,，為了更好的使用，避免受到雷電以及浪涌的影響,，除了機(jī)器本身需要安裝有防雷器之外,，還要考慮UPS應(yīng)用場(chǎng)地，環(huán)境等來(lái)考慮多安裝防雷器,，如夏天,，或者沿海地區(qū)，雷雨天氣比較嚴(yán)重,，就需要考慮多裝幾個(gè)防雷器,。
在選擇防雷器的時(shí)候,，我們要多家仔細(xì)選購(gòu)。目前防雷器產(chǎn)品市場(chǎng)產(chǎn)品比較多,，應(yīng)盡量選擇有信譽(yù),、質(zhì)量可靠的防雷器，防雷器的接地線應(yīng)不少于6mm2,以直短的引線連接,，在接線方式上采用凱文接線方式,，大限度地減少引線上的感應(yīng)電壓。在安裝的時(shí)候,，UPS不間斷電源防雷箱和UPS不間斷電源必須進(jìn)行接地,，接地電阻一般應(yīng)不大于4歐姆，防雷器和UPS電源要進(jìn)行等電位連接,，UPS輸出線路要有地線,。接地系統(tǒng)采用高質(zhì)量的接地模塊，這些可以保證接地電阻的可靠性和抗腐蝕性,，也避免了每間隔1-2年改造地網(wǎng),，為使用單位節(jié)省了費(fèi)用。選擇了好的UPS不間斷電源系統(tǒng),，還要選擇可靠的防雷系統(tǒng),，因?yàn)椋磕晗奶?，雷雨天氣時(shí),，很多大型機(jī)器會(huì)遭雷劈，從而影響了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。

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(dòng),，控制簡(jiǎn)單,、開(kāi)關(guān)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)。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(kāi)關(guān)時(shí)間是同規(guī)格GTR的1/10。由于這些優(yōu)點(diǎn),，IGBT廣泛應(yīng)用于不間斷電源系統(tǒng)（UPS）的設(shè)計(jì)中,。這種使用IGBT的在線式UPS具有效率高，抗沖擊能力強(qiáng),、可靠性高的顯著優(yōu)點(diǎn),。
UPS主要有后備式,、在線互動(dòng)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(wú)中斷時(shí)間等顯著優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于通信系統(tǒng),、稅務(wù),、金融、證券,、電力、鐵路,、民航,、*的機(jī)房中。本文以在線式為介紹對(duì)象,，介紹UPS中的IGBT的應(yīng)用,。
在線式UPS電源具有獨(dú)立的旁路開(kāi)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(shí)AC/DC整流器將交流電整流成直流電,，同時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)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(shí),，電池對(duì)逆變器供電,，在UPS發(fā)生故障時(shí)將輸出轉(zhuǎn)為旁路供電。在線式UPS輸出的電壓和頻率穩(wěn)定,，能為用戶提供真正高質(zhì)量的正弦波電源,。
①旁路開(kāi)關(guān)（ACBYPASSSWITCH）
旁路開(kāi)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(diǎn)是控制簡(jiǎn)單,，成本低，缺點(diǎn)是繼電器有轉(zhuǎn)換時(shí)間,，還有就是機(jī)電器件的壽命問(wèn)題,。可控硅常見(jiàn)于中大功率UPS中,。優(yōu)點(diǎn)是控制電流大,，沒(méi)有切換時(shí)間。但缺點(diǎn)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)大10ms的環(huán)流電流。如果采用IGBT,，則可以避免這個(gè)問(wèn)題,，使用IGBT有控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但成本較高,。其工作原理為：當(dāng)輸入為正半周時(shí),，電流流經(jīng)Q1、D2,，負(fù)半周時(shí)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(guó)對(duì)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(diǎn),。
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,。

膠體蓄電池指的是內(nèi)部的電解液除硫酸外還含有二氧化硅之類的物質(zhì)，使電解液呈現(xiàn)一種凝膠狀態(tài),，可以更好的減少水損耗和雜質(zhì)離子的遷移,，還可以減少板柵的腐蝕以延長(zhǎng)電池壽命。放電后及時(shí)充電,，不要等電池放光了再充,。充電器要用質(zhì)量好的，這對(duì)電池壽命的影響很大。電池要充足電存放,，存放處應(yīng)陰涼干燥,，不要靠近熱源，不要陽(yáng)光直射,。存放3個(gè)月以上使用前應(yīng)補(bǔ)電,，存放三個(gè)月以上應(yīng)做一次深充放。天熱時(shí)充電注意電池溫度不要過(guò)高,，別把電池充鼓了,，如手摸太熱，可以停一停再充,。冬天溫度低,，電池容易充不足，可以適當(dāng)延長(zhǎng)充電時(shí)間(如10%),。如是一組電池,，當(dāng)發(fā)現(xiàn)單只落后時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，可以延長(zhǎng)整組的壽命
IGBT損壞的原因
UPS在使用過(guò)程中,，經(jīng)常受到容性或感性負(fù)載的沖擊,、過(guò)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(shí)的損壞原因主要有以下幾種情況：
①過(guò)電流損壞;
IGBT有一定抗過(guò)電流能力,，但必須注意防止過(guò)電流損壞,。IGBT復(fù)合器件內(nèi)有一個(gè)寄生晶閘管，所以有擎住效應(yīng),。圖5為一個(gè)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(shí),，這個(gè)正偏壓足以使NPN晶體管開(kāi)通，進(jìn)而使NPN和PNP晶體管處于飽和狀態(tài),，于是寄生晶閘管開(kāi)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(guò)大造成了過(guò)高的功耗，后導(dǎo)致器件的損壞,。
②過(guò)電壓損壞;
IGBT在關(guān)斷時(shí),，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(guò)壓則可能造成IGBT擊穿損壞,。
③橋臂共導(dǎo)損壞;
④過(guò)熱損壞和靜電損壞,。
3、IGBT損壞的解決對(duì)策
①過(guò)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(jì)中應(yīng)保證IGBT的大工作電流應(yīng)不超過(guò)IGBT的IDM值,，同時(shí)注意可適當(dāng)加大驅(qū)動(dòng)電阻RG的辦法延長(zhǎng)關(guān)斷時(shí)間，減小IGBT的di/dt,。驅(qū)動(dòng)電壓的大小也會(huì)影響IGBT的擎住效應(yīng),，驅(qū)動(dòng)電壓低，承受過(guò)電流時(shí)間長(zhǎng),，IGBT必須加負(fù)偏壓,，IGBT生產(chǎn)廠家一般*加-5V左右的反偏電壓。在有負(fù)偏壓情況下,，驅(qū)動(dòng)正電壓在10—15V之間,，漏極電流可在5～10μs內(nèi)超過(guò)額定電流的4～10倍，所以驅(qū)動(dòng)IGBT必須設(shè)計(jì)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(jì)中采取限流措施進(jìn)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(dòng)厚膜電路,。如FUJI公司的EXB841、EXB840,，三菱公司的M57959AL,，57962CL，它們對(duì)IGBT的集電極電壓進(jìn)行檢測(cè),，如果IGBT發(fā)生過(guò)電流,，內(nèi)部電路進(jìn)行關(guān)閉驅(qū)動(dòng)。這種辦法有時(shí)還是不能保護(hù)IGBT,，根據(jù)IR公司的資料,，IR公司*的短路保護(hù)方法是：首先檢測(cè)通態(tài)壓降Vce，如果Vce超過(guò)設(shè)定值,，保護(hù)電路馬上將驅(qū)動(dòng)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(guò)4us連續(xù)檢測(cè)通態(tài)壓降Vce，如果正常,，將驅(qū)動(dòng)電壓恢復(fù)正常,，如果未恢復(fù)，將驅(qū)動(dòng)關(guān)閉，使集電極電流減為零,，這樣實(shí)現(xiàn)短路電流軟關(guān)斷,，可以避免快速關(guān)斷造成的過(guò)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(guò)流限流電路（RTCcircuit）,，如圖6，當(dāng)發(fā)生過(guò)電流,，10us內(nèi)將IGBT的啟動(dòng)電壓減為9V,，配合M57160AL驅(qū)動(dòng)厚膜電路可以快速軟關(guān)斷保護(hù)IGBT。
②過(guò)電壓損壞
防止過(guò)電壓損壞方法有：優(yōu)化主電路的工藝結(jié)構(gòu),，通過(guò)縮小大電流回路的路徑來(lái)減小線路寄生電感;適當(dāng)增加IGBT驅(qū)動(dòng)電阻Rg使開(kāi)關(guān)速度減慢（但開(kāi)關(guān)損耗也增加了）;設(shè)計(jì)緩沖電路,，對(duì)尖峰電壓進(jìn)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(jiàn)電路有耗能式和回饋式緩沖電路?；仞伿接钟袩o(wú)源式和有源式兩種,，詳細(xì)電路設(shè)計(jì)可參見(jiàn)所選用器件的技術(shù)手冊(cè)。
③橋臂共導(dǎo)損壞
在UPS中,，逆變橋同臂支路兩個(gè)驅(qū)動(dòng)必須是互鎖的,，而且應(yīng)該設(shè)置死區(qū)時(shí)間（即共同不導(dǎo)通時(shí)間）,。如果發(fā)生共導(dǎo),，IGBT會(huì)迅速損壞。在控制電路應(yīng)該考慮到各種運(yùn)行狀況下的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題控制時(shí)序問(wèn)題,。
④過(guò)熱損壞
可通過(guò)降額使用,，加大散熱器，涂敷導(dǎo)熱膠,，強(qiáng)制風(fēng)扇制冷,，設(shè)置過(guò)溫度保護(hù)等方法來(lái)解決過(guò)熱損壞的問(wèn)題。此外還要注意安裝過(guò)程中的靜電損壞問(wèn)題,，操作人員,、工具必須進(jìn)行防靜電保護(hù)。