UPS的发展方向

    1)高频化。所谓高频化，一是先逆变为18~20kHz的高频交流电，然后再经二次变频输出工频交流电。二次变频的方式有：交-交型，即直接变换器，如图8-26a所示；交-直-交型，即经过工频整流、滤波、高频逆变、整流、滤波、高频(16kHz)载频PWM逆变，获得正弦波工频交流电，如图8-26b所示。其中隔离变压器，有的加在高频输出端，有的加在工频输出端。

    图8-26    高频逆变式UPS

   a)交-直-交-交型UPS；b）交-直-交-直-交型UPS

   2)容量两极化。一方面发展小型化、轻型化和薄型化的小型便携式电源；另一方面开发重要部门的大型UPS，以适应市场需求。

   3)谐波抑制与功率因数校正。早期的晶闸管式UPS，因输出方波，故谐波大，功率因数低（0.7以下），采用12相或24相整流则明显改善。后来采用双极型晶体管(GTR)施以PWM控制，谐波得到有效抑制，功率因数也达到0.9以上，但GTR载频频率不高，又有二次击穿问题，于是场控型( MOSFET) UPS应运而生，载频可达16kHz以上，根除了二次击穿的弊病，但功率不大；于是又出现了具有双极型和场控型优点的IGBT式UPS进入中大容量领域。

    目前采用功率因数校正电路( PFC)和PWM整流器的UPS，输入端的THD可降到5%以下，功率因数高达0. 95~0.99。根据IEC555的要求，各种电源转换器必须向PFC方向发展。根据欧洲电磁相容标准规定，输出300W以上的产品均要求采用PFC技术。

   4)智能控制。现代UPS已逐步采用（16位）CPU和（32位）DSP，实现数字化控制。

   5)主器件更新换代。逆变式UPS，从第一代晶闸管(SCR)，发展到第二代双极型晶体管( GTR)，现在已进入到第三代场控型晶体管(MOSFET、IGBT)，第四代智能功率模块(IPM)也将得到应用。

   6)非线性负载适应性。以往的UPS的非线性负载率只有70%~80%，甚至更低。采取高频PWM控制瞬时电压措施后，非线性负载率可达100%。

    日本三垦公司最新的UPS，由于采用高频PWM瞬间电压控制和IGBT逆变器件，不仅实现了高速控制，且大幅度地降低了输入端的高次谐波和无功电流，还能对负载的急剧变化引起的瞬间电压变化进行有效控制，因而适应包括整流器负载在内的100%非线性不平衡负载。

   7)降低噪声。日本1kVA的UPS噪声为40dB，50kVA的为60dB，以便于UPS与个人微机一道置于办公室内。降低噪声的措施有：超音频化，如高频逆变与载频调制；采用自然空气冷却，可降低噪声水平5dB。

   8)提高性能价格比。提高性能包括容量、转换效率、谐波含量、功率因数、电压与频率的瞬时与长期稳定度、过载能力、非线性负载率、连续负载率、停电维持时间、环境适应性、系统兼容性等，并不断降低生产成本。