[導讀]根據歷史的發展規律，當前正值高頻機型ups替代工頻機型ups的過渡時期，在這個時期，以前一直不被人們注意的輸出變壓器現在竟成了「搶手貨」。
一、前言
根據歷史的發展規律，當前正值高頻機型ups替代工頻機型ups的過渡時期，在這個時期，以前一直不被人們注意的輸出變壓器現在竟成了「搶手貨」。主要原因是：據說這個變壓器可以抗干擾。
所以不但工頻機型ups的這個變壓器穩固了抗干擾功能，就是已經取消了這個變壓器的高頻機型ups也必須在輸出端再給加上去。這樣一來，在人們的印象中就好像高頻機型ups取消變壓器的做法是瞎耽誤工夫，反而成了技術落後的產品。可見宣傳的「魅力」有多大!
難怪一些使用者對沒有輸出變壓器的高頻機型ups抱有懷疑態度：變壓器沒了就不抗干擾了!
如果上述的宣傳是真理，那麼高頻機型ups就真地沒有立錐之地了。可惜的是ups輸出變壓器可以抗干擾」說法是「無的放矢」!為了說明這個問題，先解決以下幾個問題：
輸出變壓器抗干擾的目的是什麼？
ups輸出變壓器抗的是什麼干擾？
ups輸出變壓器在電路中是否有干擾可抗？
這幾個問題搞清楚了，結論也就出來了。
二、ups輸出變壓器抗干擾的目的是什麼？
這個問題很好回答，抗干擾的目的就是為了保護裝置和電路不受損害。圖1示出了兩種
(a)工頻機型ups供電原理圖
(b)高頻機型ups供電原理圖
圖1 ups供電原理方框圖
ups供電系統原理方框圖。因為這裡談的是輸出變壓器，所以不涉及整流器。從圖1(a)中可以看出，變壓器抗干擾的目的就是為了保護前面的逆變器和後面的負載電路。
就是說這個變壓器可以防止逆變器出來的干擾去損害負載電路，或者是負載出來的干擾去損害逆變器。除此二者外沒有第三。
首先說明，不論是高頻機型ups，還是工頻機型ups，在相同規格的情況下，此二者的逆變器是一樣的，負載也是一樣的。既然工頻機型ups的逆變器需要保護，那麼按照變壓器宣傳者的理論，高頻機型ups的逆變器因沒有變壓器隔離，就不受保護，就應該受到負載干擾的損害，即應該頻繁地損壞。而實踐證明逆變器並未損壞，而且還一直工作很好。
比如某品牌高頻機型ups在近三年間裝機從250kva到600kva近300臺無一逆變器損壞的例子，這在工頻機型ups中也是罕見的。至於負載，只是用電單元，不向逆變器輸送干擾，而且也送不過去。況且逆變器也不是干擾源。
關於這一點，不妨用示波器測一下就可看得清楚。所以工頻機型ups的輸出變壓器在這裡並不是起保護作用的環節。
三、工頻機型ups輸出變壓器抗的是什麼干擾？
前面已經討論了工頻機型ups的輸出變壓器在這裡既然不是起保護作用的環節，那麼它抗干擾的目的是什麼呢？真正的問題是：變壓器在這裡是不是真地在抗干擾。
圖5示出了工頻機型ups的供電線路電原理圖。圖中的ab兩點表示ups的輸出端，就在ab這兩點，ups輸出電壓uups的波形失真一般應小於5%(這是指標的要求)，是乙個很好的正弦波，如圖中所示。但到了負載端，電壓ul的波形就出現了失真，這個失真是如何形成的呢？
眾所周知，負載端的工作電流il是對應正弦波電壓峰值處的脈衝電流，儘管ups輸出端ab處是很好的正弦波，但電源到負載端有一定距離，而電纜是有阻抗的，所以電纜的長短就決定了阻抗rw的大小：
(1)圖2 ups供電線路電原理圖
式中 rw —電纜在某長度l下的阻抗
r —電纜材料的電阻率
l—電纜長度
s—電纜截面積
xl—電纜在長度l下的電抗
負載電流在電纜上形成的脈衝電壓降：
urw=ilrw2)
所以負載端的電壓就是：
ul=uups-ilr3)
從式(1)可以看出，在負載端由於rw很大，脈衝壓降也很大，ups輸出正弦波減去這個線路上的脈衝壓降後，就形成了失真波形。而在ab兩端由於l=0，所以rw =0，此處的電壓波形仍然是很好的正弦波。
就是說，在變壓器的輸入端，逆變器送來的是很規則的pwm波形而不是干擾，用不著變壓器來抗，負載端的失真波形是負載正常工作後留下的影子，也不是干擾，更不能傳到變壓器的輸出端，所以變壓器在這裡沒有干擾可抗。換言之，這個變壓器的輸入和輸出兩端根本就沒有干擾，這就是ups輸出電壓本來的面貌，並不是變壓器的什麼功勞，非要說它在這裡抗干擾，這不就是無的放矢麼!沒有輸出變壓器的高頻機型ups在這裡也是這個一模一樣的波形，不就更能說明問題了嗎。
所以說，ups的輸出變壓器在它的位置上除了變壓和產生零點外，沒做第三件事。
四、高頻機型ups加輸出隔離變壓器是「畫蛇添足」
不管是從理論上還是實際應用中都可以看出，從兩種ups的輸出端開始到負載端的這段線路的供電效果是完全一樣的：有變壓器是這樣，沒有變壓器也是這樣，這是不可辯駁的事實。既然如此，為什麼還要加這個隔離變壓器呢？
這主要是那種「變壓器可抗干擾」的誤導宣傳起了作用。為了鞏固變壓器可以抗干擾的的神話地位，就必須讓高頻機ups也要加上這個變壓器，才可顯示出這種理論的正確性，如圖4(b)所示，可惜的是在ups輸出端這個地方沒有任何一方可以送來干擾，換言之，在這裡無任何干擾可抗，再說變壓器根本就沒有抗干擾功能，關於這一點，筆者在多篇文章和書籍中早有論述。所以在這裡硬要加進乙個變壓器，豈不是「畫蛇添足」!
(a) 高頻機型ups供電系統原結構
(b)加隔離變壓器後的高頻機型ups供電系統
圖4 高頻機型ups加隔離變壓器和不加隔離變壓器時的電原理圖
加這個變壓器千萬不要理解成是「錦上添花」。錦上添花意味著有它不多，沒它不少。這裡可不一樣，加上它不但多了，而且還帶來了負面效應。
就好像一條寬敞平坦的公路，硬要從當中割斷而修一座橋。會帶來什麼後果呢？增加了車輛爬坡的汽油消耗量，萬一橋面出現情況就會影響交通，比如突然天降大雪，由於濕滑而導致汽車爬不上去，即使上去了下坡時又會有撞車的危險。
這就導致了交通中斷。ups也是這樣：增加了投資和占地面積、增加了功耗和多了乙個故障點。
這就是花錢買不可靠因素，這也是誰都不願做的事情啊!
另外乙個危害就是如果加了這個變壓器，當多機並聯式，就使得本來沒有環流的高頻機型ups如圖5(b)所示，出現了環流，如圖5(a)所示。
(a) 有輸出變壓器的ups併聯原理圖
(b)沒有輸出變壓器的ups併聯原理圖
圖5 有和沒有輸出變壓器的ups併聯情況
從圖5(a)可以看出，兩個ups變壓器次級電壓由於各種引數的差異是不一樣的，這就導致了環流，而且由於這個環流路徑上沒有任何障礙，即使是很小的電壓差也會導致可觀的電流;沒有變壓器的高頻機型ups就不同了，即使有和變壓器相同的電壓差，由於路徑上的重重障礙，早把這點電壓吃掉了。
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