科技的飞速开展为人们的日子带来了便当，各式各样的电源开端充满着人们的日子。其间不间断电源被很多运用在信息和数据维护设备上，不间断电源的开展很大程度上是依靠于IGBT、Power MOSFET等电力电子器材的。UPS具有较多的电路拓扑结构，在这些电路傍边，带输出变压器的双改换电路结构的使用是最为广泛的。从被研制至今，这种电路结构简直没有经过多少改造，而是仅仅在控制电路和用户界面做了改善。这就从旁边面说明晰这种电路结构的经典性。
但即便是经典，也在近几年的科技冲击下逐步显示出下风，相较于大热的高频链双改换UPS，传统的双改换电路结构的缺陷现已逐步露出出来，可是依靠其老练的技能，简直工业化的规范模块式结构和很高的可靠性，使它在商场具有的比例并没有减小，并且产值越来越大，迫使各大UPS厂商寻觅新的技能，以进步功率，下降本钱。特别功率的进步，能有用地减小散热器尺度，削减后备电池容量，减小充电器功率，显着减小整机体积重量。假如10KVA UPS的8小时机型，进步2%的整机功率，可以削减运用恰当12V 6.5AH电池20多节。
典型的双改换UPS
图1，带输出变压器的双改换UPS
如图1所示，是一个典型的双改换UPS，输入沟通电经过由D1~D4构成的全桥整流电路，整流得到220V~330V的直流母线电压，电池电压规模为160V~220V，经过阻隔二极管D5送给直流母线，供逆变器，所以逆变器的输入电压规模为160~330V。为了输出220V的安稳沟通电压，必定需求升压阻隔式逆变变压器T1并选用SPWM调制技能。
因为运用IGBT，逆变器一定会选用SPWM技能，且尽量进步调制频率来减小输出谐波重量，可是因为考虑IGBT的开关损耗，合理的调制频率在8~10kH*********。假如直接选用全桥式单极性调制办法，逆变变压器有8~10kH*********的谐波重量，会有显着的可闻运转噪声，假如进一步进步调制频率到20kH*********可消除可闻运转噪声，在现在技能条件下，不管选用何种芯片技能的IGBT，都会显着添加开关损耗，整机功率下降，这是不可取的。
现有的倍频式PWM调制技能就能很好的处理这一问题，只需选用两个反向的三角波，别离调制Q1和Q4，Q2和Q3，就能使输出的调制频率翻倍。这样一来就能确保IGBT 作业在最理想的状况，一同满意整机规划要求。
实例解说
图2
为了简化评论，这儿评论一个半桥臂的作业情况，参阅图1。咱们剖析当逆变器Q1封闭时的电压电流波形，见图2。因为负载电感的电流不能骤变，持续流过Q2，下部IGBT的中续流二极管。其电流改动速率di/dt在寄生电感上会发生一个压降ΔV=-Lσ×di/dt，它叠加在直流母线上，可以看作在关断Q1的电压尖峰，这个尖峰电压会损坏Q1。
在常见的选用半桥IGBT模块并用并行直流母线衔接的UPS规划，为了维护IGBT，使其作业在安全作业区RBSOA内，一般需求选用杂乱的吸峰电路。本钱高，且要耗费不少能量，有一典型的用于10kVA UPS逆变回路吸峰电路，需求80×80电扇冷却，这是UPS逆变电路亟待改善的当地。
发生ΔV原因可以从下式可以看出：ΔV=-Lσ×di/dt，其与IGBT电流下降速率和回路的电感成正比。要减小尖峰电压，可以减小电流下降速率，便是一般说的关断比较软，可是会添加损耗;另一办法是减小电感，这个电感便是寄生电感。
从原理上说寄生电感与回路围住的面积有关，在规划中，应该选用恰当的低电感器材，并且器材布局尽量紧凑。那么如安在UPS规划中减小寄生电感，废弃耗能的吸峰电路，下降本钱，这是UPS规划者关怀的问题。
现在UPS逆变器的功率管选用的是IGBT半桥功率模块，如EUPEC的BSM200GB60DLC。这些IGBT都选用了双极型三极管模块的封装。其体积大，本钱高，自身的寄生电感也大。
在IGBT发明时，在第一代IGBT开关速度不太快的前提下，厂商选用双极型三极管模块的封装世界工业规范，可以使得用户在不改动整机结构的情况下，便利替代双极型三极管模块，其不失为一个很好的挑选。
结果是UPS厂商的逆变功率模块也一直按双极型三极管的半桥模块规划，这样一来引入比模块自身更大的寄生电感。寄生电感会在IGBT关断的过程中构成很大的尖峰电压。特别当今IGBT的开关速度已很高了。
那么如何来减小寄生电感是一个IGBT使用关键技能，最有用的办法是把并行母线改为叠层母线，减小回路围住的面积。关于并行母线，其母线宽度与母线间隔之比a/b>1，其寄生电感Lσ>300nH，而叠层母线很简单做到a/b<0.01,这样寄生电感Lσ仅为20~30nH，考虑其它要素，寄生电感Lσ实践可以控制在100nH以下。
封装的改善
为了使这一技能实用化，EUPEC公司在1994年拟定了一种IGBT世界工业规范化的封装，即Econo，它是第一个IGBT的封装。Econo有两种封装尺度，即Econo2和Econo3，见(图3)。现有的主要产品是用于逆变器三相全桥模块。最近EUPEC推出单相全桥模块 Econo FourPACK ,其600V系列是专为UPS规划的，包含以下几种常用类型，见表1：
表1
Econo FourPACK系列模块由四个IGBT和四个反向续流二极管构成，它还包含温度检测 NTC，可用于超载、过温维护等。对称的芯片散布，合理的管脚规划使得模块内部和功率组件规划寄生电感最小;引出脚按能量流向散布，母线规划，控制线规划更简单。一切引出脚选用可焊接针，这样便于规划双面覆铜板叠层直流母线，它有很小的寄生电感，假如与EconoBRIDGE 整流模块一同构成体系规划更便利，更能表现优秀的功能。
定论
本篇文章主要对双改换UPS不间断电源的全桥IGBT进行了全方位的介绍，这种规划可以在十分多的规划前提下对UPS不间断电源进行功能的全体进步，然后起到显着下降本钱的效果。期望我们在阅读过本篇文章之后，能对这种全桥IGBT有进一步的知道和了解。
