工頻機型UPS的輸出變壓器真的那么神

（1）變壓器可緩沖負載電流的突然變化剖析

眾所周知，IT負載電流是隨機變化的，這種變化是根據其工作量的大小來決定的。往往有這樣的情況，機房內設備在正常工作時，比如從UPS的LCD上顯示負載量是70%，這是很讓人放心的良好情況。但即使這樣，也有轉旁路的情況。什么原因呢？UPS轉旁路有幾種原因：過載、短路和逆變器故障。顯然既不是逆變器故障也不是短路，就只有一種可能：短時間過載。為什么會過載呢？不是才有70%的負載量嗎？這就是當代負載的特點，那70%的負載量是平時的平均功率，就是說機房中眾多機器工作量不均衡，有的大有的小，所以平均下來70%，如圖3所示。但有時候幾乎所有的機器在同一時間都工作在最大負載狀態，這時即出現了電流峰值。這個峰值有時甚至很大，持續時間也許數毫秒、也許幾秒，其值之大不是UPS承擔得了的，就只好切換到旁路。

圖3表示的是UPS輸出電壓和電流關系原理圖，上面的電壓不論任何時間都應該是基本穩定的，這就是有好的動態性能。有人說變壓器可以緩沖負載的電流突變（包括短路故障），現在就用圖3來分析。在正常情況下，電流的變化都不太大，根據上述的討論，一旦機房內幾乎所有設備都同時工作在最大負荷，比如在t1需要一個很大的脈沖電流I1，按照有些人的說法，變壓器要緩沖。所謂緩沖：在時間上緩就是不馬上提供，到t2才給出，在幅度上緩就是不給那么大的電流I1，只提供較小的I2。舉例說，IT在t1需要5kW的峰值功率，變壓器給緩沖成在t2才給出3kW的峰值功率，請問，在這種情況下IT是什么反應？罷工！這是其一。

圖3UPS輸出電壓和電流關系原理圖

其二，在電源上限制電流的辦法就是降低電壓，如圖3所示。為了減小電流就使變壓器上的壓降變大，如圖中對應電流的電壓下沖。這個下沖就是反電勢，這就犯了電源的大忌：要想有這么大的反電勢，就必須有這么大的電感量。變壓器成了電感，線性環節變成了非線性環節，這已經不是變壓器了！這樣的所謂變壓器在電路中是會使波形失真的，而在實際機器中波形沒有失真，就說明漏感很小，甚至幾乎為零。所以這些人的分析是沒有根據的，是強加給變壓器的，設計者本來就不是這個意思。

有對變壓器防浪涌電流者作了這樣的比喻：變壓器就好比海邊上的防波堤，一個浪打來，它就能抵擋一下。可惜變壓器不是防波堤，而是平滑的沙灘。