ups为关键基础设施提供稳定的电源 -凯发app官网登录

在线式ups可提供更佳的效能

由电池供电的ups在保护数据中心、医疗设施、工厂、电信枢纽、医疗，甚至家庭中的敏感设备，免受短期电网尖峰和停电影响方面非常重要。当在停电时间较长的情况下，它们能够提供必要的短期电力，以实现有准备的断电，防止数据丢失。

ups一般可以分为“在线式”（online）或“离线式”（offline）。在离线式ups中，负载直接连接到电网，当输入电源发生停电或干扰等故障时，系统会切换至ups的电池供电模式，切换过程一般需要大约10毫秒才能完成，这限制了离线式ups在部分应用中的使用。在线互动式ups则是另一种离线式ups，它可以根据需要通过升高或降低市电电压来主动调节电压，然后再将其传递给受保护的负载。通过这种方式，在线互动式ups可以充当电压优化器，并具有更长的使用寿命，因为电池模式不会经常激活。

而在线式ups在负载与电网中间加入dc/ac逆变电路以及电池充放电电路，无论输入电源是否正常，逆变器一直处于工作状态，在线式ups消除了切换延迟，因此出现输入问题时，在线式ups能够进行“零中断”切换，通过电池为负载进行紧急供电。同样，带有双向充电器的电池储能系统（bess）可以在交流输入中断时提供连续、无缝的电源。在线式ups在这三种类型中价格最高，但它可以解决最多的电源问题，并提供最高质量的输出，这使其最适合高敏感度设备、数据中心和其他关键设备。

一般来说，模块化ups更加受到设计人员和用户的青睐，可通过并联较低功率的ups以满足更大用电需求。模块化ups能够快速简单地拓展现有的ups系统，并且帮助客户在大规模系统的建立过程中获利。然而，与任何电源设计一样，高效ups的设计也存在挑战，需要考虑的一些关键因素包括尺寸、输入输出调节能力、电池管理和拓扑结构。

尤其是在数据中心等空间非常宝贵的应用中，ups的尺寸也相当重要。在过去，变压器一直是ups中最大的器件之一，但随着更先进的半导体技术的出现，高频开关电路代替了变压器，从而节省空间。一套无变压器ups能够在标准尺寸机柜中，为大型数据中心提供数百kva的紧急供电。

合适的拓扑与器件材料是ups硬件设计的关键要素

在线式ups使用高频pwm（pulse width modulation）来执行双变换（ac-dc然后dc-ac），这能够解决许多离线式ups无法处理的输入质量问题，比如低压、过压和线路噪声等等，同时减少电池使用次数，延长电池寿命。

逆变器决定了ups的输出质量，同时也大大影响了ups的整体效率。优秀的在线式ups能够输出近似于市电的高质量正弦波，为阻性负载和感性负载供电。这将要求逆变器中的开关器件（igbt/mosfet）进行高频工作配合控制算法，尽可能减少输出噪声，以及开关过程所产生的emi问题。

在典型的ups中，多个堆叠的电池组成一个完整的电池包，由电池管理模块进行充放电管理。为了使电池发挥最佳性能并延长使用寿命，设计必须考虑到负载平衡、电压和电流保护、充放电控制、热管理、风扇控制、监控和通信等问题。

ups的硬件设计中最关键的决定之一是为应用选择合适的拓扑，从而平衡性能和成本。尽管两电平拓扑，如三相半桥，具有简单的结构和并不复杂的控制算法，但三电平拓扑（t-npc、a-npc或i-npc）能够为更先进的ups提供更高的效率和更低的损耗和噪声。

开关器件的材料也同样关键，新的宽禁带（wbg）器件，如碳化硅（sic），能够以更高的开关频率和更低的损耗工作，同时减少无源器件的尺寸，从而优化ups的整体设计。

高质量的sic和创新封装工艺提升ups效能

安森美的sic和创新封装工艺能够提高密度、减少系统损耗和简化冷却系统，对于牵一发而动全身的关键ups系统而言，有助于提高系统整体的可靠性。安森美的系统专业知识凝聚成一系列优化功率模块，支持各类关键的功率级拓扑，以及分立器件和定制化的隔离式栅极驱动凯发app官网登录的解决方案。安森美深知ups系统的关键性，因此制定了一个“基建级”的可靠性框架，其稳固的物理建模提供可预测的仿真结果，能反映真实的运行状况，从而加快开发时间。

安森美的碳化硅和混合碳化硅模块采用的封装技术具有出众的效能，以及比分立器件更低的热阻，拥有易于安装的封装以符合行业标准的引出线。安森美的sic模块包含sic mosfet和sic二极管，升压模块用于太阳能逆变器的dc-dc级，这些模块使用额定电压为1200 v的sic mosfet和sic二极管。此外，安森美还有si/sic混合模块，包含igbt、硅二极管和sic二极管，可用于太阳能逆变器、储能系统和不间断电源的dc-ac级。

提供比硅更胜一筹的开关性能和更高可靠性

安森美碳化硅二极管系列采用一种全新技术，提供比硅更胜一筹的开关性能和更高可靠性，产品包含有d1、d2、d3系列。d1系列支持650v、1200v、1700v的电压，针对大尺寸芯片低电阻以及最高浪涌电流额定值进行优化，适用于vienna整流器输入级；d2系列支持650v电压，d3系列则支持1200v电压，两款产品均具有低vf的高速开关，适用于pfc级、输出整流应用。

安森美的碳化硅mosfet系列被设计成具有快速和强固的特性，包括从高能效到减少系统尺寸和成本的系统优势，产品包含有m1、m2、m3系列。m1系列支持1200v、1700v电压，针对大尺寸芯片低电阻、开关损耗和传导损耗的平衡进行优化，适用于dc-dc固态继电器、主驱与电机驱动器、硬开关应用；m2系列支持650v、900v电压，针对低速应用的最低r_ds(on)进行优化，适用于dc-dc固态继电器、主驱与电机驱动器；m3系列则支持1200v电压，针对配备15v-18v栅极驱动器的快速开关应用进行优化，适用于硬开关应用、llc谐振应用。若还想知道更多关于安森美针对ups应用所推出的相关技术与产品信息，请参考。

结语

无论是用于云计算的服务器，或是用于服务移动设备的4g/5g基站，都需要ups来确保系统不会受到电源不稳定的影响，市场需求正在迅速增加。本文介绍的安森美ups凯发app官网登录的解决方案，凭借着优异的sic与封装工艺，可满足多种电压、功率的ups应用需求，将是您开发ups产品的最佳凯发k8官网下载客户端中心的合作伙伴。