UPS小型化高效化成长，引入SiC可否处理设计难题

图源：Omida
UPS小型化、高容量化、高效化成长
假设根据工作原理来分类UPS，如此能够分成离线式、在线式（双变换UPS）与在线互动式。离线式UPS固然转换时间较长（10ms左右），但因为构造简洁况且价钱廉价，在许多电力需要不严苛的情景是性价比较高的选取。在线互动式UPS相似离线式UPS，但是拥有滤波性能，抗市电烦扰本领较强，应用于电力场景较卑劣的运用。在线式UPS高难的构造下是十分改善的功能，转换时间0ms。但是本钱也是高于许多，往往运用在对电力需要刻薄的场景中。
假设根据流出功率来分类，首要能够划为＜10kVA，10-100kVA并且＞100kVA3个级别。10-100kVA是现在模块化UPS首要的流出功率范畴，模块化UPS是较近较为盛行的一种成品，客户能够通过其可拓展特征到达各类功率范畴的运用需要。
紧随云计算、大信息、5G运用的不停成长的大场景下，如今的UPS正在往小型化、高容量化、高效化成长。首先是更高的功率，也就是如今模块化UPS形势，拓展到＞100kVA的功率级别。再是0ms的切换时间，这类形势下在线式（双变换UPS）技术线路是唯独选取，同时对填写电压的调整本领并且散热本领也越来越首要。高效化的指标最首要也最明确，如今的UPS效益到达98%以上，PF＞0.99。
在往小型化、高容量化、高效化的UPS成长形势下，设计职员面对怎样在功能、能效、本钱、尺寸、操控难度之间掂量取舍的战斗。
当代在线式UPS设计战斗，引入SiC能否可行
在这类成长形势下，当代在线式UPS设计须要更高的功能并且牢靠的栅极驱动器，并采取高效双向拓扑的电池备用设计。还须要准确的电压和电流感应并应用前沿功率因数调校（PFC）在全面的负载前提下实行更低的总谐波失真THD。

双向DC-DC换流器的在线式UPS，TI
为了提升效益，拥有双向功率流的双向DC/DC换流器可将电池充电和备份操控传统上所需的2个DC/DC换流器组合在一块，减低全部体系的本钱、组件数目和尺寸。在宽填写电压范畴内，应用电流馈电全桥级在放电形式下实行高效益。
碳化硅SiC的引入大概会变化性地优化UPS的设计。相比传统的IGBT，碳化硅SiC反向修复消耗低，正向导导电抬高，同时碳化硅SiC自身受热度牵连的很小，拥有安稳的漏电流。况且因为原料带来的更好的散热，能够在更高的频率下工作。
在UPS的运用中，碳化硅SiC的引入能够减小体系中的电感体积，还有EMI滤波器体积，固然最要害的还是散热上可以做得更小。就现在市场运用来说，UPS用SiC模块如今还不过集中在几个海外的头部UPS厂商里运用，国产UPS厂商还没有引入SiC模块来设计。

UPS用全SiC/混合SiC模块，onsemi
当代UPS的小型化、高容量化、高效化形势下，UPS设计须要在功能、能效、本钱、尺寸、操控难度之间做掂量取舍。无论是从电池拓扑设计上还是从内部物件上考量，当代UPS设计须要在确保高效益的条件下尽也许放大本钱、减小尺寸。引入SiC模块是1个可行的方法，但唯独在本钱问题和供给问题处理后，SiC模块在UPS里的运用才能完全铺开。