高可靠性UPS電源出自獨(dú)特的產(chǎn)品設(shè)計(jì)
2016-09-06
--- 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，人們對它們的依賴也越來越強(qiáng)烈。特別是在對于社會、**至關(guān)重要的電信和金融行業(yè)更是如此：運(yùn)行時(shí)間7×24，海量數(shù)據(jù)交換和資料處理，并保證萬無一失地使電信和金融行業(yè)對于運(yùn)算穩(wěn)定性的要求提升到一個(gè)新的高度，同時(shí)也為計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供電源保護(hù)的UPS帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
--- UPS產(chǎn)品的可靠性已成為各個(gè)廠商需要改進(jìn)和提高的重要性能，其中，作為電源質(zhì)量控制和綜合管理解決方案提供商的領(lǐng)導(dǎo)廠商，艾亞特有多項(xiàng)獨(dú)特的技術(shù)，保證產(chǎn)品的可靠性從設(shè)計(jì)之初**大化。
--- AERTO的設(shè)計(jì)思路是提供一個(gè)單獨(dú)局部電網(wǎng)，通過其高端配置，將給客戶提供*純凈的用電環(huán)境，保證不論UPS設(shè)備工作在什么狀態(tài)都能提供穩(wěn)定持續(xù)的供電環(huán)境。這一概念主要是通過雙原邊隔離變壓器（旁路加隔離）來實(shí)現(xiàn)的：UPS輸出的零線是由輸出隔離變壓器獨(dú)立產(chǎn)生的，將負(fù)載零-地電壓降低到*低水平（<0.6V）。它可抑制共模噪音，降低差模噪聲，大大減少數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)恼`碼率，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。
--- 同時(shí)，通過提供諸如冗余的可在線更換的散熱風(fēng)扇、多點(diǎn)取電的邏輯電源、帶屏蔽的雙絞線內(nèi)部通信電纜等高端配置保證UPS的可靠性。其中尤以AERTO的獨(dú)特冷卻設(shè)計(jì)*為搶眼。它采用風(fēng)道式進(jìn)出風(fēng)方式，冷卻效果好，風(fēng)扇功率要求降低。進(jìn)風(fēng)口有過濾網(wǎng)， 同時(shí)前面進(jìn)風(fēng)，避免底部進(jìn)風(fēng)方式的地板灰塵污染，*大限度地降低機(jī)內(nèi)灰塵污染以確保機(jī)內(nèi)的非常低的環(huán)境溫度，按照元器件對溫度的敏感程度順序冷卻，功率元件溫升低，滿載1小時(shí)只有7℃，系統(tǒng)允許在40℃環(huán)境下長期工作，從而*大限度提高系統(tǒng)的可靠性。
--- AERTO實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字控制，其核心是一塊DSP（數(shù)字信號處理）芯片，由于采用了DSP芯片，使DDC控制板的數(shù)量從以前的18～19塊銳減到現(xiàn)在的4塊；4塊PCB（板整流器、逆變器、旁路、監(jiān)控）形成多CPU分布式控制技術(shù)，將UPS控制技術(shù)由傳統(tǒng)的串行-單閉環(huán)控制提高到分布式-多閉環(huán)（每塊PCB板均擁有獨(dú)立的高性能微處理器80C166，形成閉環(huán)控制）并行控制。模塊之間采用CAN-BUS總線高速交換數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步集成了如FPGA、PWM ASIC等專用IC。
--- 其**的控制方式使系統(tǒng)能對負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化作出非常迅速的響應(yīng)，由于采用數(shù)字調(diào)控技術(shù)，UPS不再受到元器件參數(shù)漂移所帶來的影響，使得系統(tǒng)的可靠性和一致性大為提高。
--- 在大幅提供UPS的性能和可靠性的同時(shí)，還為客戶提供更為人性化的操作界面：操作面板位置參照人體生理學(xué)原理配置，處于*易接觸的位置，符合中國人生理?xiàng)l件；無誤操作開關(guān)確保了系統(tǒng)的**性，杜絕由于誤操作導(dǎo)致UPS故障及負(fù)載斷電的可能，降低了操作/維護(hù)人員專業(yè)技術(shù)的要求；超大的液晶顯示屏可以顯示所有參數(shù)，便于人員維護(hù)；具備上進(jìn)線和下進(jìn)線兩種方式，適用于各種安裝環(huán)境；配帶滾動(dòng)腳輪（40～160kVA），搬遷方便。在上述**配置的基礎(chǔ)上，采用固有的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電池自診斷功能所提供的負(fù)載**保護(hù)*別及所提供的電池后備供電時(shí)間的精度在業(yè)界遙遙領(lǐng)先。
-- -IGBT是一種復(fù)合功率器件，集雙*型晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一體，具有電壓型控制，開關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，器件容量大等優(yōu)點(diǎn)，很適合用于大功率電源變換器中，因此，近年來IGBT技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的艾亞特推出了采用IGBT技術(shù)的領(lǐng)先產(chǎn)品PW9305系列。
--- 鑒于中國的電力狀況，許多地區(qū)電壓偏差較大，由于采用高頻脈寬調(diào)制型IGBT整流器技術(shù)，因此對電網(wǎng)的適應(yīng)能力很強(qiáng)。不帶濾波器時(shí)輸入功率因數(shù)*可高達(dá)0.99，在滿載的情況下，輸入電壓的窗口可達(dá)到（－23%～+27%）。
--- 艾亞特的三相獨(dú)立調(diào)節(jié)的高頻逆變器技術(shù)是UPS在動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面的指標(biāo)非常搶眼，達(dá)到<±5%（****階躍性負(fù)載變化），恢復(fù)時(shí)間為1ms。
--- **的電池管理技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀況，只有在電池需要充電時(shí)才給電池充電，與傳統(tǒng)的電池充電方式相比較*大降低了對電池組的浮充時(shí)間；**的電池管理系統(tǒng)帶有溫度補(bǔ)償功能，延長電池的使用壽命50%以上，并可提前對電池的潛在故障向用戶發(fā)出電池預(yù)故障報(bào)警信息。ABM是艾亞特的標(biāo)準(zhǔn)配置。
-- 采用獨(dú)特的“熱同步”直接并機(jī)技術(shù)，在各UPS單機(jī)之間無需通信電纜來傳遞實(shí)時(shí)信號，*可以實(shí)現(xiàn)并機(jī)的“均流”和“同步”控制。對于并機(jī)系統(tǒng)中的UPS，它們都處于完全“平等”的調(diào)控狀態(tài)之中。采用獨(dú)特的“小步長、高頻度”同步相位調(diào)制法。每臺UPS能“智能”地將位于并機(jī)系統(tǒng)的各臺UPS的同步跟蹤調(diào)到*佳狀態(tài)（彼此之間的相位差幾乎為零），且實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所帶的負(fù)載百分比。實(shí)現(xiàn)高精度的負(fù)載均分，并在逆變器萬一發(fā)生故障時(shí)，將有故障的UPS迅速、可靠地從并機(jī)系統(tǒng)中脫機(jī)，從而確保并機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)向用戶提供高質(zhì)量的逆變器電源。并機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載電流“均流”不均衡度小于2%（實(shí)際的環(huán)流幾乎為零）。正是有這種獨(dú)特的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，才使得AERTO的系統(tǒng)產(chǎn)品成為高可靠性的UPS電源。
--- UPS產(chǎn)品的可靠性已成為各個(gè)廠商需要改進(jìn)和提高的重要性能，其中，作為電源質(zhì)量控制和綜合管理解決方案提供商的領(lǐng)導(dǎo)廠商，艾亞特有多項(xiàng)獨(dú)特的技術(shù)，保證產(chǎn)品的可靠性從設(shè)計(jì)之初**大化。
--- AERTO的設(shè)計(jì)思路是提供一個(gè)單獨(dú)局部電網(wǎng)，通過其高端配置，將給客戶提供*純凈的用電環(huán)境，保證不論UPS設(shè)備工作在什么狀態(tài)都能提供穩(wěn)定持續(xù)的供電環(huán)境。這一概念主要是通過雙原邊隔離變壓器（旁路加隔離）來實(shí)現(xiàn)的：UPS輸出的零線是由輸出隔離變壓器獨(dú)立產(chǎn)生的，將負(fù)載零-地電壓降低到*低水平（<0.6V）。它可抑制共模噪音，降低差模噪聲，大大減少數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)恼`碼率，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。
--- 同時(shí)，通過提供諸如冗余的可在線更換的散熱風(fēng)扇、多點(diǎn)取電的邏輯電源、帶屏蔽的雙絞線內(nèi)部通信電纜等高端配置保證UPS的可靠性。其中尤以AERTO的獨(dú)特冷卻設(shè)計(jì)*為搶眼。它采用風(fēng)道式進(jìn)出風(fēng)方式，冷卻效果好，風(fēng)扇功率要求降低。進(jìn)風(fēng)口有過濾網(wǎng)， 同時(shí)前面進(jìn)風(fēng)，避免底部進(jìn)風(fēng)方式的地板灰塵污染，*大限度地降低機(jī)內(nèi)灰塵污染以確保機(jī)內(nèi)的非常低的環(huán)境溫度，按照元器件對溫度的敏感程度順序冷卻，功率元件溫升低，滿載1小時(shí)只有7℃，系統(tǒng)允許在40℃環(huán)境下長期工作，從而*大限度提高系統(tǒng)的可靠性。
--- AERTO實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字控制，其核心是一塊DSP（數(shù)字信號處理）芯片，由于采用了DSP芯片，使DDC控制板的數(shù)量從以前的18～19塊銳減到現(xiàn)在的4塊；4塊PCB（板整流器、逆變器、旁路、監(jiān)控）形成多CPU分布式控制技術(shù)，將UPS控制技術(shù)由傳統(tǒng)的串行-單閉環(huán)控制提高到分布式-多閉環(huán)（每塊PCB板均擁有獨(dú)立的高性能微處理器80C166，形成閉環(huán)控制）并行控制。模塊之間采用CAN-BUS總線高速交換數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步集成了如FPGA、PWM ASIC等專用IC。
--- 其**的控制方式使系統(tǒng)能對負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化作出非常迅速的響應(yīng)，由于采用數(shù)字調(diào)控技術(shù)，UPS不再受到元器件參數(shù)漂移所帶來的影響，使得系統(tǒng)的可靠性和一致性大為提高。
--- 在大幅提供UPS的性能和可靠性的同時(shí)，還為客戶提供更為人性化的操作界面：操作面板位置參照人體生理學(xué)原理配置，處于*易接觸的位置，符合中國人生理?xiàng)l件；無誤操作開關(guān)確保了系統(tǒng)的**性，杜絕由于誤操作導(dǎo)致UPS故障及負(fù)載斷電的可能，降低了操作/維護(hù)人員專業(yè)技術(shù)的要求；超大的液晶顯示屏可以顯示所有參數(shù)，便于人員維護(hù)；具備上進(jìn)線和下進(jìn)線兩種方式，適用于各種安裝環(huán)境；配帶滾動(dòng)腳輪（40～160kVA），搬遷方便。在上述**配置的基礎(chǔ)上，采用固有的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的電池自診斷功能所提供的負(fù)載**保護(hù)*別及所提供的電池后備供電時(shí)間的精度在業(yè)界遙遙領(lǐng)先。
-- -IGBT是一種復(fù)合功率器件，集雙*型晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一體，具有電壓型控制，開關(guān)損耗小，通斷速度快，工作頻率高，器件容量大等優(yōu)點(diǎn)，很適合用于大功率電源變換器中，因此，近年來IGBT技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的艾亞特推出了采用IGBT技術(shù)的領(lǐng)先產(chǎn)品PW9305系列。
--- 鑒于中國的電力狀況，許多地區(qū)電壓偏差較大，由于采用高頻脈寬調(diào)制型IGBT整流器技術(shù)，因此對電網(wǎng)的適應(yīng)能力很強(qiáng)。不帶濾波器時(shí)輸入功率因數(shù)*可高達(dá)0.99，在滿載的情況下，輸入電壓的窗口可達(dá)到（－23%～+27%）。
--- 艾亞特的三相獨(dú)立調(diào)節(jié)的高頻逆變器技術(shù)是UPS在動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面的指標(biāo)非常搶眼，達(dá)到<±5%（****階躍性負(fù)載變化），恢復(fù)時(shí)間為1ms。
--- **的電池管理技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀況，只有在電池需要充電時(shí)才給電池充電，與傳統(tǒng)的電池充電方式相比較*大降低了對電池組的浮充時(shí)間；**的電池管理系統(tǒng)帶有溫度補(bǔ)償功能，延長電池的使用壽命50%以上，并可提前對電池的潛在故障向用戶發(fā)出電池預(yù)故障報(bào)警信息。ABM是艾亞特的標(biāo)準(zhǔn)配置。
-- 采用獨(dú)特的“熱同步”直接并機(jī)技術(shù)，在各UPS單機(jī)之間無需通信電纜來傳遞實(shí)時(shí)信號，*可以實(shí)現(xiàn)并機(jī)的“均流”和“同步”控制。對于并機(jī)系統(tǒng)中的UPS，它們都處于完全“平等”的調(diào)控狀態(tài)之中。采用獨(dú)特的“小步長、高頻度”同步相位調(diào)制法。每臺UPS能“智能”地將位于并機(jī)系統(tǒng)的各臺UPS的同步跟蹤調(diào)到*佳狀態(tài)（彼此之間的相位差幾乎為零），且實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所帶的負(fù)載百分比。實(shí)現(xiàn)高精度的負(fù)載均分，并在逆變器萬一發(fā)生故障時(shí)，將有故障的UPS迅速、可靠地從并機(jī)系統(tǒng)中脫機(jī)，從而確保并機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)向用戶提供高質(zhì)量的逆變器電源。并機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載電流“均流”不均衡度小于2%（實(shí)際的環(huán)流幾乎為零）。正是有這種獨(dú)特的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，才使得AERTO的系統(tǒng)產(chǎn)品成為高可靠性的UPS電源。
