UPS輸出隔離變壓器的功能

了解傳統UPS輸出隔離變壓器的功能是非常重要的，因為只有在所用電路措施能夠完 全實現其功能時，才有可能在新一代設備中替代并取消它。實際上對這個問題是存在一些誤 解的，如逆變器輸出隔離變壓器“有隔離的作用”、能夠“抗干擾”、能夠“緩沖負載的突 變”，還能“提高UPS的可靠性”等，甚至于認為無輸出變壓器的UPS就不能可靠地工作，
好像變壓器是為了這些目的而專門設計的。持有這種看法的人要么是對UPS逆變器工作原 理不太了解，要么是對隔離變壓器的功能和在逆變器電路中的作用不甚了解。應該說這個變 壓器是工頻機全橋逆變器不可分離的構成部分，而且它的作用也很簡單：升壓和產生三相四 線輸出的零線。
1.輸出變壓器的功能之一是為單相負載提供所需的零線
傳統雙轉換UPS輸出變壓器的一個重要功能是在UPS輸出端產生單相負載供電時所需• 的中性線（通常稱為零線）。
帶輸出變壓器的UPS的DC/AC逆變器通常是由全橋電路組成的，如圖3. 31和圖3. 32 所示。輸出端必須加變壓器，否則就不能完成輸出單相或三相四線交流電壓的功能。所以此 變壓器應視為產生輸出零線的變壓器。
圖3. 31所示為單相UPS輸出的全橋DC/AC逆變器主電路圖，它是一個全橋逆變電路， 每個橋臂有兩個串聯IGBT (VT,-VTJ,輸出交變電壓f/AB由兩個橋臂的中點A和B引出。
 當VT,和71同時通導（VT2*VT3截止）時，由直流電壓£形成的電流回路是電壓£ 的正端—VT,~>負載A端—負載—B端—VT4—電壓£；的負端；而丫乙和乂^同時導通 (VT,、VT4截止）時，由直流電壓£形成的電流回路是電壓£正端—VT2—負載—B端—負 
載A端—VT3—電壓E的負端。如果VT$ ^4與VT$ VT3交替導通的周期是50HZ,則加 在負載上的電壓t/AB是幅值為直流電壓E的50Hz方波或者準方波，如果VT# VT4以及VT2 和VT3都以高頻正弦波脈寬調制（SPWM)規律導通和截止，則負載端電壓i/AB是幅值可調 的正弦波。
值得注意的是，通常單相負載的輸人電壓要求有一根零線，而且這根零線在系統中 (系統輸人變壓器的輸出端）是要接大地的。顯然，如果把圖3. 31單相電路中的A或者B 任意一點做輸出零線接地，都會使輸人電壓通過導通的半導體功率器件對零線短路而立即燒 毀逆變器。但是，如果在A和B兩端接輸出隔離變壓器，并通過隔離變壓器向負載供電， 則變壓器次級的兩個輸出端都可作為零線輸出。
圖3. 32所示為三相UPS輸出的全橋DC/AC逆變器電路框圖。為滿足單相負載必須有 零線的要求，同樣在輸出端增加了一個輸出隔離變壓器。變壓器的初級為三角形連接，由三 相全橋的三個橋臂中點做三相線電壓輸人，變壓器次級為星形連接，產生新的零線按三相四 線制向負載供電。
這里不僅需要輸出隔離變壓器產生零線，為了 UPS轉旁路時也能正常供電，輸出變壓 器產生的零線還必須與系統輸人的零線連接在一起。