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山顿UPS不间断电源发展趋势
随着信息化技术不断提升，UPS不间断电源被越来越重视，已广泛应用于金融、电信、政府、制造行业、教育和医疗等方面。因此市场需求促进了UPS不间断电源性能的不断提高，科技的进步则推动了UPS不间断电源技术了不断的向前发展，使UPS不间断电源向高频化、冗余并联化、数字化、可靠化、智能化、绿色化、经济化发展。
（一）市场需求方面
　（1）大容量级别的UPS不间断电源将达到9000台／每年的需要，并以10％以上速度不断增长。小机市场潜力巨大。
　（2）产品性能／价格比是赢得市场占有率的永恒主题。
　（3）企业要走出跨国经营，不仅要创出国际品牌，还要让自身的品牌在跨国经营中实现“本土化”。要想在市场上能够长久持续发展，除了提高性价比外，还要提高服务质量，以适应市场产品深层次竞争的兼并整合状态。
（二）技术方面
　　（1）高频化：第一代UPS电源的功率开关为可控硅，第二代为大功率晶体管或场效应管，第三代为IGBT（绝缘栅双极晶体管）。
　　大功率晶体管或场效应管开关速度比可控硅要高一个数量级，而IGBT功率器件电流容量和速率又比大功率晶体管或场效应管大得多和快的多，使功率变换电路的工作频率高达50kHz。应用新工艺器件，并采用柔性切换技术，来解决由于切换损耗导致的高频限制，实现UPS电源高频化。变换电路频率的提高，使得用于滤波的电感、电容以及噪音、体积等大为减少，使UPS效率、动态响应特性和控制精度等大为提高。
　　（2）冗余并联化：在一台电子设备中，我们可以把控制电路集中起来作为一个独立的可插拔的模块，也可以把功率变换部分集中在一个结构中做为一个可热插拔的模块，同样，在一个配置有多种（台）设备的供电系统中，我们也可以把每种（台）设备看做一个模块，在冗余热备份配置的情况下，同样可以做到故障后进行热插拔修复。当代的技术先进的UPS都具备直接并机功能，如果把这样的UPS两台冗余并联起来，并使两台输出的总容量大于等于负载容量的二倍，当其中一台发生故障时，另一台可承担全部负载容量而保持系统继续正常运行，已故障的一台可脱机修复。这无异于把系统的等效平均修复时间降到接近于零，只有两台UPS同时发生故障时，系统才停止运行，而这种几率是很小的。
　　（3）可靠化：对于使用者来说，要求UPS不间断电源具有足够的输出能力及可靠性，否则就会影响负载的运行，甚至构成新的故障源。采用先进的工艺封装技术、高度的集成化技术、运用高品质的元器件和原材料，不断提高UPS电源的可靠性和可用性，力争可用性A为0．9999999，也就是说，一年之中允许停机时间≤3s。这些数据才是用户真正需要的结果。
（4）智能化：微处理器在UPS不间断电源上的应用，过去只在大、中型UPS上采用，但近年来已逐渐向小型、微型UPS方面发展，其带来的结果是UPS的智能化发展，包括控制、检测和通信。UPS逐渐由计算机来进行管理，并且计算机及外设能“自主”应付一些可能预见到的问题，能进行自动管理和调整，如自动关闭宿主计算机的操作系统并关闭其电源，定时开关UPS本身等，并能将有关信号通过网络传递给操作系统或网络管理员，便于进行远程管理。真正的做到计算机集中监控代替人力职守，又计算机的智能化实现人们的“傻瓜操作”。
　（5）数字化：数字控制已成为新型UPS不间断电源控制技术发展的主流，数字控制器具有精度高，抗干扰能力强，易于实现对UPS的检测、故障诊断和隔离，易于实现遥控遥测，实现多台UPS的并联和热插拔，易于实现对蓄电池的监控和管理。采用数字控制技术、数据采集技术、信号处理技术、电源管理技术、网络通信技术、计算机硬件及软件技术来实现的电源实现了人机完美结合。
　（6）经济化：低成本高性能的高频机也将在一段时间之后成为市场的主流机型。该种机型UPS是在上述未来主流机型基础上省去了输出隔离变压器，大大节省了成本，大约为上述机型的60％，极具市场竞争力。缺点是目前该种技术不够成熟，可靠性较低。但是，随着技术水平的提高，可靠性将会大大增强，相信不久的将来，该种机型将成为未来UPS不间断电源的新型主流机型。

高中频感应加热技术
高频机不但加热速度快,甚至一秒内便可以将金属烧红烧熔.它不但加热速度极快,而且工作效率高,节能,环保,工作环境好,无需预热,使用方便.它比油气煤及电炉烘箱等加热方式,成本都要低的多.用感应加热方式热处理的工件,质量远远优于其它加热方式.
高中频感应加热技术
您能想象的到，一根铁棒一二秒钟就可以被加热烧红吗？任何金属都可以被很快地加热到其熔化吗？
这就是一种人类目前能够做到和掌握的最快捷的金属材料直接加热法 ——高中频感应式加热。
通常人们对物体的加热，一是利用煤、油、气等能源的燃烧产生热量；二是利用电炉等用电器将电能转换成热量。这些热量只有通过热传递的方式（热传导、热对流、热辐射），才能传递到需要加热的物体上，也才能达到加热物体的目的。由于这些加热方式，被加热的物体是通过吸收外部热量实现升温的。因此，它们都属于间接加热方式。
我们知道，热量的自然传递规律是：热量只能从高温区向低温区，高温体向低温体，高温部分向低温部分自然的传递。因此，只有当外部的热量、温度明显多于、高于被加热物体时，才能将其有效地加热。 这就需要用很多的能量来建立一个比被加热物体所需要的热量多的多、温度高的多的高温区。如炉，烘箱等。这样，不但这些热量中只有少部分能够传递到被加热体上，造成很大的能源浪费。 而且加热时间长，在燃烧、加热的过程中，还会产生大量的有害性物质和气体。它们既会对被加热体造成腐蚀性的损害，又会对大气造成污染。即便是使用电炉等电能加热方式，虽然无污染，但仍然存在着效率低、成本高、加热速度慢等缺点。
科学的进步与发展，使我们今天无论是对金属物体加热还是对非金属物体加热，都可以采用、快速,且十分节能和环保的方式加热.这就是直接加热方式。 对于非金属材料，可采用工作频率约240MHZ及以上，能使其内部分子、原子每秒振动、磨擦上亿次之多的微波加热。对于金属材料，则可采用工作频率在几千赫兹（KHZ）至几百千赫兹、兆赫兹（MHZ）以上的中频、高频感应加热。也可以采用低频感应加热，如工频50HZ等。
中频、高频感应加热，是将工频（50HZ）交流电转换成频率一般为1KHZ至上百KHZ，甚至频率更高的交流电．利用电磁感应原理，通过电感线圈转换成相同频率的磁场后，作用于处在该磁场中的金属物体上。 利用涡流效应，在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生旋转电流（即涡流）。由旋转电流借助金属物体内的电阻，将其转换成热能。同时还有磁滞效应、趋肤效应、边缘效应等，也能生成一定的热量，它们共同使金属物体的温度急速升高，实现快速加热的目的。
高频电流的趋肤效应，可以使金属物体中的涡流随频率的升高，而集中在金属表层环流。这样就可以通过控制工作电流的频率，实现对金属物体加热深度的控制。既能提高加工工艺的质量，又可以保证能量被充分地利用。 当用于红冲、热煅及工件整体退火,等工艺,由于工件需要的加热深度大，甚至需要透热.这时可以将感应加热设备的工作频率降低；当用于表面淬火等热处理时，它们需要的加热深度小，这时则可以将工作频率升高。另一方面，对于体积较小的工件或管材、板材，选用高频加热方式，对于体积较大的工件，选用中频加热方式。
由于感应加热时间短、速度快，并且还是非接触式（加热物体不需要与感应圈接触）的加热。所以，比其它的加热方式氧化和脱碳现象都比较轻微，一般不需要做气体保护处理,确实有需要时也比较容易于进行气体保护。
电子技术的飞速发展,使电子元器件无论是质量方面、效能方面, 还是可靠性方面,都有了很大的进步.在体积方面也更为小型化、微型化。这为感应加热技术提供了更好的发展条件与空间。 在小信号生成与处理，控制与保护，调节与显示等方面，都更多地运用了可靠性更高、稳定性更好、抗干扰能力更强的数字电路。在功率元件上，更是从耗能大、效率低、工作电压高、辐射量较大的电子管，一代代地经晶闸管、场效应管（MOSFET），发展到了IGBT（绝缘栅双极晶体管）。 整机的电源利用率已经提高到百分之九十五以上（电子管电源利用率只有约百分之六十），冷却水比电子管产品节约了约百分之六十。并且可以实现24小时不间断的连续工作。这样不但可以在白天正常使用，还可以在用电低峰电费折扣期的夜间工作。
由于感应式加热，具有耗能少，用电省，加热速度快，无污染、无噪声、无需预热、不易氧化、便于气体保护、可自动控制、具备多项智能保护、安全可靠、易于操作，可不间断地连续工作等优点。越来越多的厂家、客户，从煤炭加热，柴油加热，液化气加热，以及电炉、电烘箱加热，转换到了高中频感应式加热上来！无论是国企、民营，还是私营、外企，凡是金属热处理、金属热加工、金属焊接和金属熔炼、提炼等行业，都越来越多地采用了高中频感应加热设备。因此，市场十分广阔！

山顿复兴系列UPS采用先进可靠的控制技术，可提供性能可靠的热备份系统和多达八台的直接并机系统(并机时每台UPS需增加一块并机板，UPS之间连接并机控制线)。提供多种规格，不同后备时间的配套电池柜。

山顿UPS不间断电源技术原理及典型应用
数控UPS不间断电源技术原理及典型应用
一、DSP控制的UPS工作流程
DSP控制的数字式UPS电源的工作流程是：当市电正常情况下，输入电压、频率在允许的范围时，PFC部分对输入进行功率因数校正，使得该系统的输入功率因数为0.98左右，同时避免对电网产生污染，输入的市电经PFC环节变换得到400V直流输出电压，为后面的逆变电路提供能量。同时DC/DC部分仍然在正常工作，只是由于电池电压经过DC/DC电路变换得到360V输出电压，略小于市电经PFC变换得到的直流母线电压，这样通过二极管就将它和直流母线隔离，DC/DC部分空载运行，处于热备用状态。当市电不正常时，市电掉电或者输入电压、频率不在允许的范围时，市电经PFC得到直流母线电压迅速降低，当低于360V时，二极管导通，使得直流母线电压维持在360V，此时逆变器得到的能量是由电池电压经由DC/DC电路变化得到的直流母线电压。无论市电是否正常逆变部分均可以正常的工作。一般蓄电池可提供几分钟到几十分钟的后备供电时间，大容量的电池组的后备供电时间可以达几个到几十个小时，对于备有柴油发电机的用户，可以在市电停电5~10秒之内把柴油发电机投入到UPS电源的输入端，可以在长时间停电的情况下向用户提供高质量的正弦波电源。经处理以后的市电同时还送给市电电压/流相位测量电路，产生市电电压信号和相位信号，供微处理器电压/流测量和同步锁相之用。这样就实现了对负载的不间断供电功能。
二、DSP控制的UPS组成结构
UPS要实现数字化控制化，那要用更多的模拟器件才能实现的控制功能和算法就可以通过DSP的软件的编程来实现，所以整个UPS的结构就相比较用模拟器件的实现的UPS的整体结构要简单得多。如图1所示下面就是数字化的UPS的整体框图。主要由输入功率因数校正、逆变部分、DC/DC等组成。
三、DSP控制的UPS关键电路结构
(1)UPS的功率校正电路
输入功率因数校正电路如图2所示主要由功率管T5、电感L1、二极管D1、电容C1组成。它为输入部分提供功率因数校正功能，并且提升电压至400V。
输入功率因数校正因数电路的工作原理，UPS市电通过功率因数校正模块，来进一步减少来自电网干扰，同时使整个UPS系统的功率因数和转换效率得到提高。功率校正模块是一个AC/DC变换器，它完成输入的整流，同时控制输入电流为正弦波，从而达到很高的输入功率因数。功率因数校正部分还必须保持直流电压恒定，不随输入的变化而改变。直流电压又在逆变部分变换成幅值、频率合适的交流电源。当UPS工作处在蓄电池方式时，该直流电源经过DC/DC变换隔离后得到逆变部分所需的直流电压。
(2)正弦逆变电路结构
正弦逆变电路如图3所示主要是由电容C1，功率管T1、T2、T3、T4组成的逆变桥，电感L2，电容C2等组成。PFC模块的输出经由逆变部分能够产生负载所需的纯正弦波交流电压。
数字UPS的正弦逆变器是时刻处于工作过程中，其工作原理是通过采样电路对逆变电路输出电压和电流进行采样，得到的采样信号输入到DSP，通过对采样信号进行处理，依照一定的算法和程式来实现正弦逆变电路控制的功能。
(3)DC/DC电路结构
DC/DC电路的构成如图4所示，主要是由高频变压器、功率管T6、T7，整流二极管D33、D34、D35、D36，电容C31等组成。该部分采用直流电压环反馈控制，变换后的电压通过二极管D6与PFC的输出端相连。
由于电池电压比较低，逆变器对直流电压的利用率又不高，因此需要DC/DC电路来转换电池的电压。而DC/DC的电路结构有很多，但是各有优缺点，最常用的就是推挽式直流变换电路这种电路的优点就是驱动电路简单，输出功率大。一般被功率要求比较高的负载选作直流变换电路。
(4)UPS其他结构功能
同时通过SCI和SPI来实现整台UPS的监控程序，通过SCI口和微机进行通信，实现远程监控是全数化UPS的重要结构功能。
其中一方面，在UPS运行时出现市电故障或停电时，UPS会利用上述通讯通道向由它供电的计算机网络传送因市电故障产生的报警信号。当长时间停电，而电池组的供电电压要低于临界放电电压时，计算机网络会在UPS电源发出自动关闭命令的驱动下，完成数据的保存和设备的保护。
而另一方面，提供一个友好的人机界面，可实时监视UPS的运行参数，方便用户的参数修改，同时便于用户查询UPS运行的历史记录。还可在计算机网络上对UPS进行定时的开机/自动关机操作。为实现上述控制功能，还可以提供RS-232和RS-485通信接口，用户可根据实际情况任选一种。对于要求执行网络管理功能的UPS不间断电源，应配置有简单的网络管理协议(SNMP)适配器或适配卡。
随着数字化技术的发展，DSP技术已被越来愈多UPS不间断电源厂家应用于产品中。而DSP技术也被广泛应用一方面提高了UPS产品输出电压的稳定性和纯净程度，另一方面也提高了UPS产品自身的可靠性。而IGBT技术和高频技术的应用，除了大大提高了电源效率，降低了系统噪音和电源自身的电力损耗外，也大大提高了系统的可靠性。UPS的数字化并不是简单的指在系统中应用了数字器件，如单片机及FPGA等，而是指整个系统的控制应用数字器件的计算能力和离散控制方法来完成。随着数字处理硬件技术的发展，计算速度的提高，必然会促使UPS产品向数字化方向发展。
工、高频机介绍
　　工频，既是指交流电网中电流电压的固有频率，世界上主要有二种，我国为50HZ，日美等国为60HZ。之所以称为工频感应加热设备（简称工频机），是因为该种机器是直接将输入的工频电能，通过调压和变流处理，便输出到能量变换器--感应圈上。在这里，工频机只对输入的电流、电压进行了调整和控制，至于频率则没有做任何改变。
　　工频机的工作原理决定了它的内部电路的组成。它主要由电能输入电路，调压整流电路、功率输出电路、控制电路、保护电路、滤波电路和提供工作条件的辅助电路等组成。
　　而除此之外的其它频率的感应加热设备，无论它称之为中频（1KHZ至20KHZ左右）、超音频（20KHZ至40KH左右）、高频（40KHZ至200KHZ左右）、超高频（200KHZ以上，可高达几十MHZ），甚至是其它的低频（50HZ至1KHZ左右）。它们所输出电流的频率，均需要经过变频处理才能得到。
　　它们的工作原理也决定了它们的内部电路的组成。主要包括电能输入电路、整流电路、滤波电路、变频电路（振荡电路、逆变电路）、功率输出电路、控制电路、保护电路和提供工作条件的辅助电路等。
　　由此可知，工频机的原理较为简单。虽然从原理上讲其它机种只是主要多了个变频电路，但从实际的电路结构上讲，则需要设计的更为精确、合理和巧妙。工频机一般是采用模拟电路，而其它机种则多是采用模拟电路和数字电路。
　　工频机虽然原理简单、结构简单，但是由于其工作频率极低，其内部的容性元件和感性元件的电容量和电感量均需要很大。对高频电流的趋肤效应、边缘效应的利用也极低。因此，它在成本、体积和效率上均不占有优势。所以工频机在实际应用中较少。
　　不过，正是因为工频机在工作时被其加热的工件，受趋肤效应和边缘效应的影响极少，使得它在对工件的透热方面效果最好。所以，它在大型冶炼以及大型工件的加热等方面占有相当的优势。
　　无水式高频机高频淬火高频焊接高频熔炼
　　<新型无水式高频机>，创新技术、创新产品。无需水泵、无需水箱、通电既用！数字模块化电路，自动检测，自动控制，多功能，全保护。 高速、、安全、节能，安装方便、使用简单。
　　那么，高频机为什么要用水？过去，我在回答网友提问时已经回答过。
　　高频机之所以用水，是因为机器在大功率状态下工作时，部分元件、器件、部件需要冷却降温.例如功率元器件中的主整流器、IGBT 或MOSFET、高频变压器及感应圈等.这些元件、器件、部件由于电流的热效应，在大电流条件下工作，必然会产生一定的热量，造成附带温升。如果不及时进行冷却降温，不但会影响机器的性能、效率和功率，还会烧坏元器件，造成机器损坏。
　　常用的冷却方式有自然冷却和强制冷却。自然冷却方式效果较差，不足以解决大功率电器的散热问题，一般它只能起到辅助性作用。强制冷却中包括有风冷、油冷(油浸) 、水冷及人工制冷等.
　　在高频机中，为了保障冷却效果，一般都采用二种以上的冷却方式，早期机一般采用风冷加油冷，因油浸冷却方式不但复杂、笨重、易挥发，并且只能局部冷却.所以现在多采用风冷加水冷方式，有特别需要时还可以加入人工制冷方式。
　　由于水冷方式，在机器内要建立专用的水路和水散热器。机器外要配置水箱、水泵，甚至冷却塔、冷水机等。这样，不但配置多、成本高，浪费水、电，安装较复杂，不易移动、携带。还容易出现漏水、堵水（因水垢积垒、赃物误入及北方冰冻）等现象。
　　为了克服水冷式高频机的上述缺点，我们经过反复论证，长期研制，终于开发生产出了《新型无水式高频机》。它安装方便、使用方便。也更节能、更、更安全。
　　无水工频机的设计理念：
　　首先要从减少电路、元件、器件等的自身产热量入手。这是根本。通过理论计算、分解效应、优化选材、特殊工艺和合理布局，尽可能地把产热量降到最低。
　　其次是解决散热问题。再好的元器件也无法做到零损耗，再好的导线也无法实现零线损。因此，任何电器都会产热、发热，功率越大，热量越多。所以，冷却散热是必要和必须的。我们通过加入大量高性能的导热、吸热材料和器件，把热量充分地吸收并散发到空气中。从而达到和实现机器安全、可靠的持久运行和使用。