采用碳化硅(SiC)的UPS更节能高效
采用经济模式运行的UPS,具有极大的优势,但最新开发的碳化硅技术可能会抵消经济模式的优势,目前晶体管制造都是传统可控硅器件,对于UPS来说,绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的功能越来越强大且可靠。
采用IGBT器件的UPS有一个明显的缺点,其开关的速度越快(以获得更高的精度),电力损失就越高。这主要是因为模块效率的上限为96.8%,而采用碳化硅器件,理论上可将双变换UPS效率提高至98%~99%。
合成的碳化硅粉末自1893年以来已经批量生产,采用碳化硅制造的IGBT最初的成本很高,但节能效果也很显著,而且所有这些都不会将关键负荷转移到电网中,不会增加电力转换的风险。
在模块层面上,碳化硅主要有两个好处:更小的芯片尺寸和更低的动态损耗。在系统层面上,这些优势可被以多种方式利用。低动态损耗带来输出功率的显著增加,将提供减轻重量和减小体积的机会。值得一提的是,无需额外的冷却能力就可实现功率的增加,因为与可控硅器件相比,碳化硅带来实际的损耗减少,可以在相同的冷却条件下得到更高的输出功率。低功率损耗可以提高能效,允许设计更高效率的逆变器,因此应用在UPS上更加高效节能。
因此,采用碳化硅可以不再采用经济模式运行UPS,甚至可以淘汰在线互动式UPS,当用户能够以不到1%的电能损失,却可以获得电压和频率保护的全面保护时,谁会需要UPS运行在经济模式呢?