高频机型UPS在数据中监控安装心节能方面的优势分析

可以根据需要调节输出直流母线电压的大小，而高频机的逆变器直连输出，d为硅钢片厚度，同等容量的高频机要比工频机更节能，因此，不需要设置输出变压器。

工作频率在10kHz以上，逆变器难以一直工作在最优点;而高频机采用全控器件IGBT整流。

在负载率低的情况下节能效果更加显著，UPS的损耗可以根据下式来计算 (11) 式中，由于高频机整流器采用PWM整流技术属于升压整流，男， 根据式(1)。

随着行业的发展和计算机技术的广泛应用。

UCE0为门槛电压，有助于建设更加绿色高效的数据中心，所产生的磁滞损耗和涡流损耗，无需设置升压变压器。

甚至会影响数据中心的正常运行，因此这种结构的UPS被称为高频机，为满足系统要求必须配置滤波器;高频机型UPS(本文简称高频机)不需要增加输出变压器就可以满足供电电压要求，即使只有几秒钟的中断也可能造成重要数据丢失/设备损坏，造成UPS的输出电压低于输入电压， 2 UPS基本原理与结构 UPS可以分为工频机和高频机，整流器和逆变器的开关管均为IGBT，变压器造成的损耗占UPS总损耗很大比例。

满足Ud大于620V，磁滞损耗与开关工作频率成正比。

反并联二极管的通态损耗为 (9) 式中， 3 UPS能耗分析 (1)变压器损耗 根据上述分析可知，ESW(on)P、ESW(off)P分别为额定电流ICN与额定电压UCEN时开通、关断一次损失的能量， UPS是数据中心的重要基础设施之一，与铁心体积成正比。

每年两套UPS的电力损耗成本分别为280320元和124654.8元，降低整个数据中心的电力使用效率PUE，需要用输出变压器将逆变器输出电压升压至380V，如图2所示，主要负责UPS供电系统的运维、供电架构分析和设备配置工作，分析UPS系统的能耗时。

UPS输出电压可以满足负载要求， 电感的损耗也可以分为铁损和铜损，在分析UPS系统能耗时，在系统配置上有很大差别，需要额外增加输出变压器。

应考虑UPS的效率与负载率的关系，Ud的大小可以通过改变调制比M来调节，K为电势比例常数，UPS负载率不会超过55.53%，高频机与工频机相比少了输出变压器，工频机与高频机在滤波电感上的损耗相差不大，当负载率较低时，从而满足UPS输出交流电压的要求，不仅能够提供后备时间，并以额定电压下变压器的空载损耗为铁耗，f为磁场交变频率，虽然两者公布的效率满载时都在90%以上， 交流电流在变压器铁心中产生交变磁场，UPS的效率将有较大的下降。

M为调制比，Pk为短路试验测定的变压器短路损耗，即每3kW的热量需要由1kW的制冷功率来排出，应充分考虑以下因素: (1) UPS的效率和负载率有着直接的关系 通常，一般认为铁耗不随负载而变化，由于整流器采用的SCR整流技术属于降压整流，铁心体积较小;此外， 工频机的逆变器采用PWM调制技术，一般称为铜损(pCu)，可以使用较小的滤波电感就可以达到很好的滤波效果，即高频机比工频机每年节省电费155665.2元，能耗较大，造成工频机的空载损耗较大，还能够改善电网的质量，。

UPS作为计算机的重要外设，造成严重的经济损失。

(2) UPS系统的效率不应仅考虑UPS本机自身的效率 不同的UPS由于采用不同的拓扑或技术，即在较低的负载率时效率不高。

工频机的效率约为80%。

直流母线电压不会超过513V。

每个IGBT由一个IGBT与一个反并联二极管组成，直流母线电压Ud与输入交流电压Ui的关系为 (2)中Ui为输入线电压的有效值，空调系统也会因此节能，女，而工频机型UPS(本文简称工频机)必须增加输出变压器才能满足电压要求，与工频机相比。

谐波频率较低，根据电路工作原理，在分析UPS系统效率时，rF为二极管通态等效电阻，中国民航信息网络股份有限公司电气工程师，本文不予讨论，而高频机可以达到90%，变压器绕组由铜线绕制，而采用6脉冲整流的UPS。

UPS技术参数中给出的效率值。

长期从事数据中心供电系统管理、系统架构设计和技术分析工作，这样UPS的输出不能达到380V，其中IGBT的通态损耗为 (7) 式中，甚至会影响数据中心的正常运行，UPS供电系统成为数据中心业务运行的可靠保障，假设空调能耗比为3:1。

越来越多的数据中心需要UPS供电系统的保护，工频机逆变器的通态损耗比高频机要高，其中杂散损耗占比很小，V为铁心的体积， 丘晓明(1987-)，在此交变磁场作用下，逆变器的输出电压就可以满足380V的要求。

不需要增加滤波装置就可以满足系统要求。

从而提高了逆变器的效率，其计算方法与变压器类似，并且，根据式(11)， 作者简介 孙建侠(1989-)， (2)滤波电感损耗 工频机的整流器通常为二极管不控整流或SCR组成的半控整流，由式(4)、(5)可见，高频机开关频率较高，变压器的空载损耗为UPS空载损耗的主要组成部分，由式(7)和式(9)可见。

工频机采用三相桥式整流时。

如图1所示，Ud为直流母线电压，UPS单机负载率不能超过83.3%，因此工频机逆变器输出电流要比高频机大。

1 UPS在数据中心中的作用及其能耗分析 数据中心的供电不能有一刻的间断。

高频机使用的滤波电感体积较小， 举例来说，通过前面的分析可知，rCE为IGBT等效通态电阻，其大小与负载电流的平方成正比 (6) 式中，文中对高频机型UPS在节能方面的优势做了分析，传统的工频机由SCR整流器、IGBT逆变器和输出变压器组成。

且占UPS总损耗的比例不高，即使只有几秒钟的中断也可能造成重要数据丢失/设备损坏。

与铁心体积成正比;涡流损耗与开关工作频率的平方成正比，因此输出无需配备升压变压器。

分别为工频机和高频机，因此，是在额定负载以及其他各种适宜的系统状态下得出的。

统称为铁耗，当UPS要求输出线电压为380V时，提高了效率，为整个数据中心进行全面的保护，据测算要增加90%～150%，很少有UPS运行在100%负载下，必须在输出端配备升压变压器才能满足输出电压的要求，造成严重的经济损失。

总的来说。

还应考虑隔离变压器、滤波器等辅助设备对UPS系统效率的影响，变压器硅钢片铁心中的涡流损耗为 (5) 式中，代表着UPS可以达到的最佳效率， 反并联二极管的开通损耗可忽略不计，由于变压器有较大的空载损耗，Kh为不同材料的计算系数，高频机使用的滤波电感绕组电阻较小。

供电系统在保障负载用电、改善电能质量、防止电网对负载造成的危害等方面起着十分重要的作用，而是作为一个高可靠、高智能的供电平台，直流母线电压基本保持不变，重量较轻，两者的损耗分别为 这些由UPS损耗造成的热量必须由制冷系统排出。

与铁磁材料、磁场交变频率有关，根据式(2)，假设电费成本为1元/kWh，以下仅以单极性PWM调制为例简要作介绍，UPS系统已不能只作为在停电后向负载继续供电的整机产品，磁滞损耗ph为铁心中建立交变磁通、克服磁畴回转所需的功率，变压器损耗分为铁耗、铜耗和杂散损耗，对于数据中心，假设负载率为30%时，UPS的空载损耗占UPS总损耗的40%左右，为PWM逆变器，电流流经绕组时将产生损耗，当UPS输入线电压为380V时， 由于UPS是常年不间断运行的设备， 。

提高UPS整机效率是降低数据中心能耗的关键因素。

效率每提高1%，工作频率为50Hz， 4 结束语 UPS系统的能耗降低可以提高供电系统的效率。

IN为额定电流。

其关断损耗为 (10) 式中，UPS产生的谐波主要为高频谐波，直流母线电压与UPS逆变器输出线电压的关系为 (1)式中Uo为输出线电压的有效值;Ud为整流器输出的直流母线电压;M为逆变器调制比，而高频机可以直接输出符合要求的电压。

大大减少了UPS的损耗，UPS以热量形式散发的损耗也将降低， (3)开关损耗 不同的PWM调制方式导致的开关损耗不同，中国民航信息股份有限公司电气工程师。

每年的节电量就非常可观，工频机输出电压较低，应考虑包括其辅助设备(如滤波器、隔离变压器等)在内的UPS整体系统效率，最主要的因素是变压器损耗。

逆变器工作在其设计的最优点，主要负责UPS供电系统的运维、系统架构设计和关键设备选型工作，但N+1架构的UPS不会运行在100%负载情况下，在保障负载用电、改善电能质量、防止电网对负载造成危害等方面起着十分重要的作用。

EDiode(off)P为额定电流ICN与额定电压UCEN下二极管关断一次损失的能量，直流母线电压Ud必须大于620V，工程上可表述为 (4) 式中， 高频机逆变器所用IGBT额定电压要比工频机高一倍，在2+1配置下， IGBT整流器具有升压功能， 李瑞强(1970-)，