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隨著IT產(chǎn)業(yè)的復(fù)興、通訊產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，以及各行各業(yè)對(duì)于大容量數(shù)據(jù)機(jī)房的巨大需求,中大功率UPS的使用量越來(lái)越大，對(duì)于UPS的技術(shù)要求也越來(lái)越高。同時(shí),配套產(chǎn)業(yè)以及器件的發(fā)展給中大功率UPS的技術(shù)發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。新型磁性元器件、新型半導(dǎo)體功率器件、新一代數(shù)字信號(hào)處理器等層出不窮，這些都讓中大功率UPS的技術(shù)水平達(dá)到了前所未有的高度。

　　近年來(lái)隨著鐵磁技術(shù)的飛速發(fā)展，工程師在設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)的材料可選擇性大大提高。在開(kāi)關(guān)電源、電感、扼流圈以及濾波器的設(shè)計(jì)方面，最常用的材料包括MPP(鉬坡莫合金)、High Flux(高磁通磁芯)、Sendust(鐵硅鋁)以及鐵粉芯磁芯。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合,每種材料都有各自的特點(diǎn)。

　　粉芯材料磁芯是由高磁導(dǎo)率材料經(jīng)過(guò)研磨或者噴霧造粒形成粉末，磁芯的磁導(dǎo)率取決于高磁導(dǎo)率材料微粒的尺寸和密度大小，調(diào)整微粒的尺寸和密度可以得到不同磁導(dǎo)率的磁芯。微粒尺寸越小，直流偏置特性越好，但是成本越高。粉末微粒之間彼此絕緣，因此磁芯固有的分布?xì)庀毒哂懈玫膬?chǔ)能能力，特別適合在儲(chǔ)能電感中應(yīng)用。

　　粉芯的分布式氣隙特性確保能量?jī)?chǔ)存在整個(gè)磁芯體中，這就使得磁芯的溫度穩(wěn)定性較高。而傳統(tǒng)開(kāi)氣隙的鐵氧體磁芯由于能量?jī)?chǔ)存在氣隙附近,漏感較大，使得氣隙損耗和電磁干擾都明顯增加，有時(shí)局部氣隙損耗甚至比磁芯本身的損耗還大，因此磁芯的溫度穩(wěn)定性不太穩(wěn)定。優(yōu)化磁芯的原則是選擇能夠滿足所有的設(shè)計(jì)目標(biāo)需求的同時(shí)，具有最小折衷的材料。如果成本是首要考慮因素，鐵粉芯是最佳選擇。如果溫度穩(wěn)定性是優(yōu)先考慮因素，那么應(yīng)首選MPP磁芯。

　　伴隨著上述新材料的應(yīng)用，中大功率UPS中以往廣泛使用的硅鋼類電感、變壓器將有機(jī)會(huì)得到替換。從而可以大大提高磁性元器件的功率密度以及性能水平，UPS系統(tǒng)的功率密度以及性能也將由此而得到提高。

　　作為中大功率UPS中的重要功率器件，IGBT以及SCR器件近年來(lái)也得到了極大的發(fā)展，各大廠商針對(duì)UPS的發(fā)展需要提出了大量的解決方案。

　　三電平IGBT模塊給UPS的高頻整流器、逆變器帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇，從而為三電平技術(shù)的推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，如圖3所示。以往構(gòu)建三電平系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者需要使用分立的器件來(lái)搭建，性價(jià)比和系統(tǒng)穩(wěn)定性都得不到保障，因此三電平技術(shù)一直未得到大規(guī)模的應(yīng)用。這種IGBT模塊將所有的器件集成在一起，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高了可靠性，給這種技術(shù)在UPS中的應(yīng)用帶來(lái)了機(jī)會(huì)。三電平技術(shù)的應(yīng)用可以大大降低磁性元器件的使用量，提高系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，提高系統(tǒng)的功率密度，降低成本。

　　一些器件廠家針對(duì)電力電子系統(tǒng)的散熱需求，給出了一些很好的解決方案。

　　圖4為新一代的大功率水冷IGBT模塊，可以看出其散熱器的用量明顯降低。并且,通過(guò)水冷技術(shù)的使用，系統(tǒng)的功率密度明顯提高，噪聲大大降低，熱性能得到提高，可靠性較以往的風(fēng)冷技術(shù)也得到了較大的提升。