隔离变压器在UPS中的作用

1、工频机与高频机的演进

上世纪60年代末诞生了第一代基于半导体器件的UPS，该UPS一共有五个变压器，其中整流器输入用的是自耦变压器，另外有一副绕组用于电池充电，逆变则用了四个隔离变压器，通过不同的相位叠加成脉波式阶梯逆变电压，再通过LC滤波器，变成正弦波。国内通常把这种含逆变隔离变压器的UPS称为工频机。经过几十年的发展，得益于半导体的进步，在上世纪90年代，工频机逆变器已经减少为一个隔离变压器(见图二)，而到了本世纪初，各大UPS厂商纷纷推出了逆变器无隔离变压器的UPS，称为高频机。

图一 第一代基于半导体的UPS(不包含旁路)

图二 12脉波、单隔离变压器的工频机UPS

2、隔离变压器在UPS中的作用分析

从架构来看，工频机与高频机最大的区别在于高频机省去了逆变隔离变压器，正是因为省去了该隔离变压器，高频UPS的重量、体积均大幅度减小，效率提升明显，相对工频机有强大的竞争优势。由于工频机已经诞生几十年，很多UPS用户对高频机产生了怀疑，认为高频机没有隔离变压器，会产生如下一些问题：

a).输出没有被隔离;

b).无法抑制干扰;

c).无法降低零地电压;

d).无法实现故障隔离;

e).无法抑制低频的3n次谐波。