Analisi di principio della macchina a frequenza di potenza e della macchina ad alta frequenza

Le macchine a frequenza di potenza e le macchine ad alta frequenza si distinguono in base alla frequenza operativa del circuito di progettazione UPS. La macchina a frequenza di potenza è progettata in base ai tradizionali principi dei circuiti analogici ed è composta da un raddrizzatore SCR a tiristori, un inverter IGBT, un bypass e un trasformatore di isolamento boost della frequenza di potenza. Poiché il suo raddrizzatore e trasformatore funzionano a una frequenza di 50 Hz, è chiamata UPS a frequenza di potenza come suggerisce il nome. Le macchine ad alta frequenza sono solitamente composte da raddrizzatori ad alta frequenza IGBT, convertitori di batteria, inverter e bypass. L'IGBT può essere controllato per accendersi e spegnersi controllando l'azionamento applicato al gate. La frequenza di commutazione del raddrizzatore IGBT è solitamente da diversi K a decine di KHz, persino fino a centinaia di KHz, molto più alta di quella delle macchine a frequenza di potenza, quindi è chiamata UPS ad alta frequenza.
Nel circuito UPS a frequenza di potenza, l'ingresso CA trifase principale è collegato a un raddrizzatore costituito da tre bracci del ponte SCR tramite un induttore di commutazione e convertito in tensione CC. Regola il valore della tensione CC in uscita controllando l'angolo di conduzione del ponte raddrizzatore SCR. Poiché SCR è un dispositivo semi-controllato, il sistema di controllo può controllare solo il punto di accensione. Una volta acceso SCR, anche se il gate drive viene annullato, non può essere spento. Può essere spento naturalmente solo dopo che la sua corrente è zero. Pertanto, la sua accensione e spegnimento si basano su un ciclo di frequenza di potenza e non vi è alcun controllo di accensione e spegnimento ad alta frequenza. Poiché il raddrizzatore SCR appartiene alla rettificazione step-down, la tensione CA in uscita dall'inverter della tensione del bus CC è inferiore alla tensione di ingresso. Per ottenere una tensione costante di 220 V per la tensione di fase di uscita, è necessario aggiungere un trasformatore di isolamento step-up all'uscita dell'inverter