APC Smart-UPS™得到世界各地数以百万计的IT专业人员的信赖,通过可靠、高效地提供可靠的网络级电源来保护设备和关键数据免于遭受成本高昂的中断。该系列UPS有多种形式和类型可用(入门级,标准型和延长运行时间类型),对于几乎每一种应用和预算来说总有一种型号适用。对于企业服务器、存储设备和网络设备来说标准型是世界上最受欢迎的UPS,长期以来被认为是可靠性和可管理性的典范。各种入门级的Smart-UPS机型对于希望保护小型网络设备、销售点( POS )设备和入门级服务器的中小型企业来说是一种经济的选择。延长运行时间的机型可以接受外部电池组,能够在可能会持续几小时的停电期间给关键的服务器、安全和通信系统进行长时间供电。
根据多年来人们对电磁兼容的研究和实践的经验表明,假定在产品开发阶段解决电磁兼容问题的费用为1,则在型号研制阶段解决需要的费用可能为10,到批量生产时解决需要的费用可能达100,到现场安装时解决需要的费用可能上千倍或者无法解决。因此,APC UPS电源不间断电源电磁兼容的问题必须在产品的开发阶段解决。
针对APCUPS电源的产品特点,APCUPS电源的电磁兼容主要包含以下几个部分:电源的输入、输出传导*;电源的辐射骚扰;APCUPS电源的抗*特性。下面逐项阐述达到相关标准要求的设计方法。
1、输入、输出传导*的抑制
针对传导骚扰,可以从三个方面来考虑:*源、传导途径和直接的骚扰抑制。
A、*源的消除和降低:在APC UPS电源中有整流的AC/DC变换,有SPWM逆变的DC/AC逆变器,有PFC的高频变换电路,有DC/DC变换的回路,这些都是APCUPS电源售后内重要的骚扰源,尤其是其中的变压器、电感、高频电流回路,因此,合理地设计相应变压器和电感的参数、加工工艺和在整机中的布局将可能大幅度降低它们的骚扰强度,合理地设计高频电流的PCB、布线也可以改善APCUPS电源售后的骚扰;对于功率变换器中的驱动电路,可以在不影响效率和内阻的情况下加大驱动电阻,增加开关电源的上升、下降沿时间,从而减少电压、电流的高频谐波含量。
B、传导途径的抑制:由于所有的传导*只有通过适当的空间和导体途径才可能作用到APC UPS电源的输入、输出电源端子,因此,尽量减少传递的途径也是减低APCUPS电源不间断电源骚扰的有效方法。例如,将所有的*源安装在离输入、输出端子较远的位置,输入、输出的电源线不从*源附近走线,在*源的进出位置加强抑制处理,通过屏蔽手段将*源和其它部分进行空间隔离,电源的输入、输出等分别在整机的相对较远位置等。
C、直接的骚扰抑制:对于采用上述方法后仍然无法符合标准要求的情况,直接在输入、输出回路采用相应的EMI滤波器件,如电感、高频电容、专用滤波器等将可以再次有效压低APCUPS电源整机对外的传导*,实践表明,只要适当加大滤波器的相关参数和衰减的DB值,一般都可以将APCUPS电源的传导骚扰压低到标准的限值以内。当然,滤波器的安装必须越靠近输入、输出电源端子越好,因为即使是多几厘米长的接线也会增大*,插座式的滤波器将是最为理想的选择。另外,在滤波器中的电容或外加的EMI滤波电容最好是无感的,以增强滤波效果。
2、整机辐射*的抑制
对于APCUPS电源的辐射*,主要有两种方法:辐射源的强度抑制和辐射途径的处理。
A、辐射源的抑制:在APCUPS电源中,辐射源的辐射强度抑制方法基本同传导的处理相同,因为*源本身即有传导骚扰又有辐射骚扰;另外,对于辐射骚扰,对辐射源采取适当的屏蔽措施将可十分有效地降低辐射*的电平和能量。
B、辐射途径的处理:整机外壳的等电位设计:根据电磁场原理,一个接地良好理想密闭的金属六面壳体的内外电磁场不存在相互*,因此APCUPS电源的外壳一般应作成金属的,且各个面之间应良好连接,保证为一个等电势体,这样即可十分有效减弱APCUPS电源对外的辐射*。一般对于电磁兼容要求严格的场合,APCUPS电源的壳体不宜采用塑料制作。
进出APCUPS电源壳体连线的处理:由于APCUPS电源必须有输入、输出电源端子、电池扩展端子等连线进出APCUPS电源的外壳,因此这些线的防骚扰处理将十分重要,直接影响到测试的结果能否符合标准要求。一般在这些线上适当地加些高频磁环和高频电容就会有很好的效果。
3、APCUPS电源的抗*设计
APCUPS电源的抗*主要体现在控制电路的抗扰性,从电路的性质可分为模拟电路的抗*和数字电路的抗*两个方面。良好的抗扰性是保证APCUPS电源正常运行的条件,因此,在APCUPS电源的控制回路的设计初期就必须将控制电路的抗扰性考虑进去,否则,遇到外界骚扰时整套的控制方案将可能全部推翻。
A、模拟电路的抗*:
对于开环的模拟控制,一般针对可能出现*的部位适当加入一定的RC电路将骚扰消除;对于闭环的模拟控制,除了采用RC外,还必须对闭环的放大倍数的频率特性进行适当的调整,确保*信号加入时不会对环路产生恶果。
对于功率部分的电路,减短所有的连线、加入假负载、减小功率驱动的回路等都可以有效增强功率电路的抗*能力。
B、数字电路的抗*:
对于数字控制电路,其抗扰性对APCUPS电源的可靠性十分重要,因为目前几乎所有的APCUPS电源控制都有采用到数字控制的单片机,抗扰性差的系统将可能导致APCUPS电源的停机或损坏。
数字电路电源的有效滤波是数字电路不受*的基本保证;所有的I/O口应有适当的RC处理;控制电路应尽量远离功率部分;适当的电磁屏蔽措施;良好的PCB布局设计等都可以有效避免数字系统受到外界*。
应明确指出的是,对于APCUPS电源不间断电源闭环的稳压、同步控制,控制模型的抗*性和软件滤波处理方法在系统建模时就必须有充分合理的考虑,并在系统调试时做完整实验。
不间断电源(UPS)可为互联电子产品提供有保障的电源保护。当电源受到干扰或波动范围超出安全水平时,UPS可即刻为插电式敏感设备提供洁净的备用电池电源和浪涌保护。
施耐德电气的旗舰品牌APC UPS不间断电源可为计算机与外围设备、网络与服务器以及数据中心与设施提供多种UPS选择。