自20世纪80年代起,UPS逆变器开始只含有一个变压器。同时,随着功率半导体器件的革新,双极型功率晶体管以及电子控制级的IGBT等功率半导体器件的出现,逆变电路中的可控硅器件被取代(见图4和图5),但UPS带输出变压器的这种情况仍在继续且一直持续到二十一世纪伊始,其间虽然在1995年出现了无变压器的逆变器结构,然而此类产品仅适用于功率小于等于30kVA的UPS。造成这一情形的主要原因是功率半导体器件换向时的损耗较大,而较高的耐压要求又使得人们很难在不用变压器的条件下成功地制作出大容量的逆变器。
APC的解决方案配备了自动检测断路器大小、PDU电路位置和分支电流监控功能,为用户带来更多实用的好处。这些功能与英飞解决方案的容量和变化管理模块兼容,更好地实现自动分支电流设置、调整和平衡功能。
图4的逆变器采用IGBT器件,变压器二次侧绕组采用星形连接。每个一次侧绕组都连接到两个逆变器支路的中点,组成实际上是三个单相全控制的逆变器桥。因此,在二次侧绕组上得到的电压是独立进行调节的,这可有效地确保输出电压的良好平衡,而不管三相负载电流是否处于平衡状态。使用桥式组件的连接方式可使每个支路的变换频率相对于标称变换频率减小1/2,这样每个支路都只在正弦波的1/2个周期内工作。
图5只有一个逆变器(三相全桥),此变压器的耦合方式采用一次侧三角形/二次侧曲折星形连接。这种连接方式可实现两个额外的功能。首先,它可以实时(即刻、瞬间)地调节每相的输出电压,而各相输出电压都与逆变器的逆变支路相对应。此外,变压器二次侧的Z形连接所吸收的负载3n次谐波电流传送到变压器的一次侧绕组,使这些谐波电流只在一次侧绕组内流动,这样,可降低IGBT的换向电流,从而减少了换向损耗。
以上所述就是逆变器中的变压器是如何逐步发展演变的过程。