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高频UPS与工频UPS的区别

高频UPS与工频UPS的区别
高频UPS与工频UPS的区别

目前,UPS通常分为工频机结构UPS和和高频机结构UPS两种。以下就这两种UPS的定义和区别做一简单介绍。

1.工频机结构UPS与高频机结构UPS的定义

工频机结构UPS和高频机结构UPS是按其设计电路工作频率来区分的。工频机结构UPS 是以传统的模拟电路原理设计,由可控硅SCR整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。

而高频机结构UPS通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT可以通过控制加在门极的驱动来控制其开通与关断,IGBT整流器开关频率通常在几k到几十kHz,甚至高达上百kHz,远远高于工频机,因此称为高频UPS。

2.工频机结构UPS与高频机结构UPS的区别

(1)电路结构的区别

在工频机结构UPS电路中,主路三相交流输入经过换相电感接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压。通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。由于SCR属于半控器件,控制系统只能够控制开通点,一旦SCR导通之后,即使门极驱动撤消,也无法关断,只有等到其电流为零之后才能自然关断,所以其开通和关断均是基于一个工频周期,不存在高频的开通和关断控制。由于SCR整流器属于降压整流,因此直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入电压低,要使输出相电压能够得到恒定的220V电压,就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。

相比而言,高频机结构UPS整流属于升压整流,其输出直流母线的电压比输入线电压的峰值高,一般典型值为800V左右,如果电池直接挂接母线,所需要的标配电池节数达到67节,这样给实际应用带来极大的限制。因此一般高频机结构UPS会单独配置一个电池变换器,市电正常的时候电池变换器把800V的母线电压降压到电池组电压;市电故障或超限时,电池变换器把电池组电压升压到800V的母线电压。由于高频机母线电压为800V左右,所以逆变器输出相电压可以直接达到220V,逆变器之后就不再需要升压变压器。因此,隔离变压器是工频机与高频机在组成上的主要区别。

工频机结构UPS都有输出变压器,在多机并联时就会出现多个变压器的并联。变压器的并联是电力行业尽量避免的情况,因为变压器并联时的环流不可避免,环流的长期存在将导致设备寿命缩短。而高频机结构UPS因没有输出变压器,所以几乎没有环流。

有的用户认为变压器可以起到具有抗干扰和缓冲负载突变的作用,其实并非如此。UPS 负载的用电要求必须有零线,如果没有工频结构UPS没有输出隔离变压器,将一根火线硬性接零线,就会导致UPS的工作不正常。因此说,输出隔离变压器是工频机结构UPS必不可少的为了变压和隔离零线的目的而接入的一部分,而不具备为用户负载隔离干扰和缓冲负载突变的功能。

(2)性能指标的区别

能耗是各行业数据中心和机房面临的难题,因此节能减排的负载和供电设备,而当前的工频机结构UPS和高频机结构UPS在节能减排上主要有以下区别:

①输入功率因数

中大功率的三相工频机结构UPS在6脉冲整流的情况下输入功率因数约为0.8,不但对外有干扰,而且要求前面的发电机功率要3倍于UPS容量,即使在12脉冲整流选配谐波滤波器的条件下输入功率因数也低于0.95,而且增加设备量,加大了用户的投资成本和占地面积。而高频机结构UPS在不加任何外来设备的情况下输入功率因数大于0.99,从理论上说,后备发电机容量可与UPS一致,节省了投资和占地面积。

②能量损耗

在相同输入功率因数的前提下,二者的效率相差约5%,比如同为400kVA的UPS为例,工频机结构UPS每年要比高频机结构UPS多消耗近250万度电。

目前容量较大的机房大都采用了400kVA工频机结构UPS,配12脉冲整流和谐波滤波器,负载功率因数为0.8。表1是一家金融单位5000kVA的数据中心在对400kVA工频机结构UPS 和600kVA高频机结构UPS(负载功率因数0.9)进行选择时的比较。如表1所示。

——采用400kVA工频机结构UPS产品时的净占地面积约43平方米,而采用600kVA高频机结构UPS的净占地面积约23平方米。

——采用400kVA工频机结构UPS产品时的总重量大于50吨,而采用600kVA高频机结构UPS的总重量还不足15吨。

——采用600kVA高频机结构UPS比采用400kVA工频机结构UPS每年节约250万度电。

据测算,节约250万度电相当于减少了1960吨二氧化碳的排放量。

③对外干扰

UPS的对外干扰一般有两种,一种是听得到的机械噪声,一种是听不到的电噪声,工频机UPS会产生这两种噪声,电噪声会影响机器的稳定度,机械噪声影响人的身心健康,降低工作效率。

而高频机UPS由于工作在20kHz以上,20kHz是人的耳朵听不到的频率,使工作环境安静下来。又由于一般的高频机UPS的输入功率因数高达0.99以上,几乎是线性,所以对外干扰几乎为零。

④体积和重量

工频机UPS由于配备输出变压器以及50Hz的电感电容等低频器件,使得体积、重量都很大。高频机在体积和重量上与之相比具有明显的优势。

⑤采用技术

工频机UPS早期采用的是模拟技术,现在一般发展为数字与模拟相结合的技术。模拟技术的可靠性要比数字技术低。而高频机UPS技术是一种全数字化技术,可靠性很高。

3.高频机结构UPS的技术发展和进步

目前,数据中心供电系统除了注重可靠性、可用性以外,节能减排是数据中心设备面临的重大问题,而作为为负载提供不间断电源的UPS供电系统,其自身供电效率的高低也部分决定了数据中心能耗的高低。一些用户在电子技术和设备技术突飞猛进的今天仍沿用以前的陈旧观念,认为工频机结构UPS是成熟可靠的,即使市场已出现高频机结构UPS的技术和产品,也认为高频机是新技术、新产品,在技术上不成熟。其实高频机结构(全IGBT)UPS 早在1998年就已问世,而且容量在当时就已做到了480kVA,并经过了十多年的市场验证。

①单机容量

当前衡量UPS的技术高低和成熟水平的一个重要指标就是看其容量多大,这不但反映一个厂家的水平,也反映出这个厂家的技术实力和市场规模。IGBT在UPS中的应用最早只限于逆变器。这主要是因为IGBT的电流虽然做得比较大,但耐压等级尚不足对付变化很大的电压范围。经过这十多年的发展,IGBT制造技术也有了长足的进步,几经改进,已经达到了用于UPS整流器的条件。目前已有一些厂家将IGBT整流的高频机结构UPS容量做到了200kVA左右。与可控硅相比IGBT的电流容量与耐压还是有些距离,所以器件的并联就成了关键。但任何问题都是可以解决的,这其中就不乏佼佼者,比如少数厂家就将高频机结构UPS容量做到了500kVA,有的厂家更是突破了并联的禁区,一举将单机容量做到了1200kVA,覆盖了工频机结构UPS当前达到的全部容量水平。到此就完成了UPS全部IGBT化、高频化的进程。

②模块化

所谓“N+X”模块化冗余UPS不但可以冗余并联、热插拔,而且必须是在一个机箱中至少有两个相同规格容量的单机,否则就和以往的多机UPS并联没有区别。一个中等规模的机房既可采用模块化UPS集中供电,又可以采用双总线方式供电,还可多机并联。目前模块化UPS产品几乎都采用高频化结构技术。

4、结语

UPS工频与高频的区别

UPS按设计电路工作频率来分,可分为工频机和高频机。工频机是以传统的模拟电路原理来设计,机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大,一般在带载较大运行时存在较小噪声,但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比高频机强。而高频机是以微处理器(CPU蕊片)作为处理控制中心,是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序的方式来控制UPS的运行。因此,体积大大缩小,重量大大降低,制造成本低,售价相对低。高频机逆变频率一般在20KHZ以上。但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境。 高频机与工频机比较而言:尺寸小、重量轻、运行效率高(运行成本低)、噪音低,适合于办公场所,性价比高(同等功率下,价格低),对空间、环境影响小,相对而言,高频UPS 对复印机、激光打印机和电动机引起的冲击(SPIKE)和暂态响应(TRANSIENT)易受影响,由于工频机的变压器把市电与负载隔离,对市电恶劣的环境下,工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护,在某些场合如医疗等,要求U PS有隔离装置,因此,对工业、医疗、交通等应用,工频机是较好的选择。两者的选择要根据客户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。 工频机的特点是简单,存在的问题是: 1)输入输出变压器尺寸大; 2)用于消除高次谐波的输出滤波器尺寸大; 3)变压器和电感产生音频噪声; 4)对负载和市电变化的动态响应性能较差。 5)效率低; 6)输入无功率因数矫正,对电网污染较严重; 7)成本高,特别对于小容量机型,无法与高频机相比。 工频机与高频机的可靠性比较: 1,高频机不可靠是站不住脚的,世界知名UPS厂商在技术选型和将来发展趋势上都是以高频为绝对主力方向,30KVA及以下的机器都以高频机为主,这与高频机负载动态响应速度快,能量密度高,体积小,噪声小,价格低(特别是小机)有很大关系,特别是高频机可以作到输入有源功率因数矫正,真正代表将来绿色电源的发展趋势。 2,凡是对高频机可靠性提出质疑的,可以肯定,是国内的杂牌小UPS厂商。他们本身技术力量有限,测试设备不足。因此在开发高频机的过程中受开发水平的限制无法完善机身性能,从而只能在引进80年代末台湾厂商的技术的基础上完善工频机。工频机向高频机的发展很重要的一点是高频开关控制的抗干扰问题,而这个问题已随着Avansys/Huawei安圣/山特/华为使用DSP全数字控制技术而得到解决。

工频与高频的经典分析

工频与高频的区别 —为什么工频UPS将被高频UPS所代替 技术总是在发展的,新技术代替旧技术是历史的发展规律。然而,新旧之间的替代与转换一般并不是那么顺利,人类社会是这样,自然、科技领域也是这样。现在的电子技术已进入数字化时代,这是不可逆转的技术发展规律,各行各业迟早都要集中到这一条路上来,但就某一个时期来说发展是不平衡的,这中间有好多因素的影响,比如各自的技术发展水平不同,人员对新技术的认识和接受能力不同等等。具体到UPS领域又何尝不是如此。下边我给大家讲解一下工频机与高频机的区别及为什么工频机UPS将被高频UPS代替。 一、工频机UPS和高频UPS的一般概念 静止变换式工频机结构UPS技术出现在上个世纪70年代,毫无疑问在当时属尖端技术,几十年间也为电子电器技术领域作出了不朽的贡献。一般说任何技术的先进性是相对而言,任何先进的产品也有其一定的适用期。随着IT技术的出现与发展,工频机UPS组件暴露出它的缺点,比如体积大、重量大、功耗大和输入功率因数低等不利因素大大影响了它本身的可靠性。原来那种输入输出都在50Hz并且有输出变压器的老的电路结构就称作工频UPS;而这种输入输出电路都工作在20kHz以上且没有输出隔离变压器的电路就称为高频UPS。 二、高频UPS比工频UPS有哪些优点 1、输入功率因数高 工频UPS一般在200kVA以下的输入电路都采用了可控硅6脉冲整流,输入功率因数不超过0.8,谐波电流有30%之大。如果再连接发电机,那么发电机的容量至少要3倍于UPS功率;如果是单相小功率UPS,发电机的容量至少要5倍于UPS功率。 任何容量的高频UPS的输入功率因数都可做到0.99甚至以上,谐波电流小于5%,前置发电机的容量理论上和UPS功率相同,大大缩减了投资和占地面积等。尤其是对市电的充分利用具有良好的经济意义和社会意义。 在同样指标下,比如要求输入功率因数为0.95以上时,工频UPS就必须外加谐波滤波器或改为12脉冲整流,就是说前面要增加一个设备,再加上输出变压器,就比高频UPS多了两个环节。由于此二者的影响,使得工频UPS的效率比高频UPS低5%。在同样是100kW的容量时工频UPS每年要比高频UPS多消耗5万度电!这在中央号召节能减排的今天具有深远意义。 3、对外干扰小 干扰有两种,一种是听得到的机械噪声(工频中的变压器使用久了,硅钢结构松动后,一旦带载运行就会发出噪声,声音最大的可达到小型发电机的响声),一种是听不到的电噪声,这两种噪声工频UPS都有,形成了对设备和对人的伤害。电噪声影响机器的稳定度,机械噪声影响人的身心健康,降低工作效率。 而高频UPS由于工作在20kHz以上,20kHz是人的耳朵听不到的频率,使工作环境安静下来。又由

UPS工频机和高频机的区别

UPS工频机和高频机的区别 1.在结构上 工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的. 高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接. 1.1逆变器部分的区别: 工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器. 高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替. 相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大. 1.2整流器部分的区别: 工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波. 高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V. 高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大. 1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别: 工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断; 高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压 工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大. 2.在性能上: 2.1工频机有隔离直流功能: 此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPS IGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.

高频工频定义和区别

高频逆变器与工频逆变器比较: 高频逆变器:高频升压,然后高压逆变.不需要笨重的工频变压器.(如不需要输出隔离) 工频逆变器:低压逆变,然后工频升压. 工频逆变器工作一般是把直流电逆变成工频低压交流电,然后通过工频变压器升压成220V ,50HZ 的交流电供负载使用。 工频逆变器与高频逆变器相比,工频逆变器的特点是: 1.在小功率时,造价高于高频机。 2.重量和体积都要比同功率的高频机大很多。 3.效率比高频机要低一点,在满负荷和轻负荷下运行时铁损基本不变,因而使其在轻负荷下运行的空载损耗比较大 4.可靠性比高频机要高,不太容易坏。 5.带负载能力,特别是冲击性负载的能力,比高频机要好,并且能够抑制波形中的高次谐波成分 6.结构相对简单,过载和短路保护比高频机容易制作。 7;高频输出电压稳定性相对工频来讲要好。 性能 比 较 高频机 工频机 隔离 方面 高频机输入输出均无隔离,输入输出直通无变压器缓冲,因此负载的安全性较低 工频机带有全隔离工频变压器,输入输出可以做到全隔离,组成自己的小供电系统。 市电上的干扰、杂波、尖峰都可通过隔离 变压器消除干净,因此对负载不会产生影 响。 带载 方面 高频机只能带电脑等一些整流性负载,如:负载中有电动机类(感性负载),则高频机容易损坏,因此高 频机带载能力较工频机脆弱的多,这就是高频机功率 很难做大的原因之一。 由于有了隔离变压器,工频机带载能力特强,可带各种性质的负载。 抗冲 击及 抗短 路方 面 由于高频机采用了无输入、输出变压器的逆变器,使 得高频机在获得体积小、重量轻的优点的同时,所付 出的代价是:高频机在抗阶跃负载“冲击“的能力和抗 短路能力都有相当的下降。 高抗冲击和高抗短路能力 市电输入频率范围方面 对于输入电压频率范围,高频机在接入小型发电机时会出现输入频率判别错误,且频率的不稳定极易造成Boost 升压电路的损坏 工频机采用传统的脉宽争流或桥式整流电路,整流技术相当成熟,并不会因为输入频率的漂移而影响到整流电路的损坏。 干扰 方面 高频机可对负载设备造成干扰(特别是:极易造成显示器的显示错乱和控制、通讯线路错乱)。使负载设 备的运行安全性降低。 而因为工频机有输入输出隔离变压器,所以不会对负载设备造成干扰 功率器件选用方面 为了降低整机制造成本,高频机在后级输出功率器件的选用上多为MOS 管,这就使得高频机在输出电流 的提供方面,无法相工频机一样,能够为负载提供瞬 态的打电流。这就是高频机较工频机容易损坏的原因。 工频机多是选用目前世界上最为先进的I GBT

工频UPS和高频UPS原理

摘要:本文通过大容量工频UPS和高频UPS进行原理分析、拓扑对比、实测数据分析和性能对比,全面总结了大功率工频UPS和高频UPS的优缺点和选配原则。 一、工频机和高频机的定义和原理分析 UPS通常分为工频机和高频机两种。工频机由可控硅SCR整流器,IGBT逆变器,旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频UPS。 典型的工频UPS拓扑如下: 图1:典型工频UPS拓扑 主路三相交流输入经过换相电感接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压。通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。由于SCR属于半控器件,控制系统只能够控制开通点,一旦SCR导通之后,即使门极驱动撤消,也无法关断,只有等到其电流为零之后才能自然关断,所以其开通和关断均是基于一个工频周期,不存在高频的开通和关断控制。 由于SCR整流器属于降压整流,所以直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入电压低,要使输出相电压能够得到恒定的220V电压,就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。同时,由于增加了隔离变压器,系统输出零线可以通过变压器与逆变器隔离,显著减少了逆变高频谐波给输出零线带来的干扰。 同时,工频机的降压整流方式使电池直挂母线成为可能。工频机典

型母线电压通常为300V~500V之间,可直接挂接三十几节电池,不需要另外增加电池充电器。 按整流器晶阐管数量的不同,工频机通常分为6脉冲和12脉冲两种类型。6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流。6脉冲整流拓扑如下: 图 典型6脉冲拓扑 12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上,在输入端增加移相变压器后再增加一组6脉冲整流器,使直流母线由12个可控硅整流完成,因此又称为12脉冲整流。 下图所示两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。 图 典型12脉冲整流器示意图 6脉冲和12脉冲的详细技术分析可参见《大功率UPS6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别》。 高频机通常由IGBT高频整流器,电池变换器,逆变器和旁路组成,IGBT可以通过控制加在其门极的驱动来控制IGBT的开通与关断,IGBT整

工频机与高频机区别

简单介绍工频机与高频机的区别。 定义 1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。 2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。 比较 1、高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、 UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。 2、高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS) 上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。 3、工频机的抗负载冲击能力较强。 性能比较表 序号比较的指标高频机工频机 1 过载能力一般较强 2 抗输入浪涌能力一般较强 3 输出抗冲击、短路能力一般较强 4 输入PF值0.99 0.8 5 整机效率85~90% 75~85% 7 零地电压相对较差有高频分量相对较好 8 输出级元器件多少 9 功率器件容量小大 10 故障时器件损坏程度高低 11 可靠性一般好 12 可维护性较复杂较简单 13 重量较轻较重 14 体积较小较大 15 与发电机适应力较差好

高频机与工频机的性能比较 工频机高频机 外形尺寸、重量、成本体积大、比较重、造价高体积小、重量轻、造价低 负载类型采用低频逆变且变压器耦合 输出,对负载要求不严格,能 适应阻性、容性、感性等综合 性负载。 对非线性负载能力较差,不适 合冲击性、感性负载。适用于 PC机,服务器。 工作频率 工频机由于逆变频率为 50Hz,就不存在射频干扰问 题,适合各种负载。 高频机由于逆变频率为 50kHz,不适合要求性能高的 负载,因为它有一定的射频干 扰,很多负载对射频干扰比较 敏感。 带载能力工频机输出功率因素为0.8, 1KV A有800W有效功率输 出。 一般高频机输出功率因素为 0.7左右,高频机1KV A只有 700W有效功率输出。 输出隔离方案工频机采用低频整流为兼容 电池电压的总线,逆变器采用 工频变压器转换电压同时利 用变压器的等效电感和输出 电容滤波输出,这样,即保证 了动态响应和隔离又可以减 少各种负载对逆变器的冲击。 高频加输出隔离方案对冲击 性负载有一个缓冲作用是保 护逆变器,但是对动态响应恢 复时间(0—100%跃变)范围 失去作用,因为UPS只能保 证高频输出端的电压稳定。 在负载0—100%跃变,而不 能保证隔离变压器的负载压 降和动态恢复时间,同时增加 主机的功耗。 工作原理工频机采用低频可控整流为 兼容电池组电压的总线,工频 机因采用低频全桥逆变且变 压器耦合经LC滤波输出。 高频机采用半桥逆变模式通 过SPWM变换,输出端加LC 滤波器这种电路需将市电整 流(电池电压)通过高频升压 到±380V左右双直流总线, 然后高频逆变输出。 从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选。 易事特品牌工频机在UPS行业内是龙头老大地位。06年至今,我公司更是与全球500强施耐德合资建立易事特电力系统技术有限公司。厂址设在东莞美丽的松山湖信息产业园区。就工频机而言,技术稳定程度已经能和APC-MGE以及伊顿等国外品牌相媲美。

工频VS高频(完全版)

工频UPS与高频UPS的区别 1、高频机与工频机定义 1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工 频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。 2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特 点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。 2、高频机VS工频机 2-1 高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。 2-2 高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。 2-3 工频机的抗负载冲击能力较强。 3、性能比较 序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS 1 过载能力一般较强 2 抗输入浪涌能力一般较强 3 输出抗冲击、短路能力一般较强 4 输入PF值0.99 0.7 5 整机效率85~90% 75~85% 6 功率密度高小 7 零地电压相对较差,有高频分量相对较好 8 输出级元器件多少 9 功率器件容量小大 10 故障时器件损坏程度高低 11 可靠性一般好 12 可维护性较复杂简易 13 重量轻重

14 体积小大 15 与发电机适应力较差好 从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选。 工频机与高频机性能比较 电源是位于市电与负载之间,向负载提供优质电能的供电设备,是工业的基础。电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术。 随着电源事业的不断发展,高频变换是电源技术发展的主流。但由于高频器件的限制,高频线路结构以及高频技术的不够成熟,使得现有市场上高频机的整体性能及稳定性都不如工频机。工频机与市面上常见的高频机比较,优势主要表现如下几点: 隔离方面 工频机带有全隔离工频变压器,输入输出可以做到全隔离,组成自己的小供电系统。市电上的任何干扰、杂波、尖峰都可通过隔离变压器消除干净,甚至可以抵抗小电流的雷击冲击,因此负载安全可靠。而高频机输入输出均无隔离,输入输出直通无变压器缓冲,因此负载的安全性较低。 带载方面 由于有了隔离变压器,工频机带载能力特强,可带各种性质的负载,而高频机只能带电脑等一些整流性负载,如:负载中有电动机类(感性负载),则高频机UPS容易损坏,因此高频机带载能力较工频机脆弱得多,这就是高频机功率很难做大的原因之一。抗冲击及抗短路方面 由于高频机采用了无输入、输出变压器的逆变器,使得高频机在获得体积小、重量轻的优点的同时,所付出的代价是:高频机在抗阶跃性负载"冲击"的能力和抗短路能力都有相当的下降。显然,这十分不利于提高高频机UPS的整机性能。 对于UPS来说,它经常被用户置于这种状态下运行,即上班带载开机和下班带载关机。大量的运行实践证实:UPS电源的故障"高发区"是发生在带载开机和带载关机以及UPS 在执行交流旁路供电和逆变器供电切换的操作期间。基于上述原因,高抗冲击和高抗短路能力的工频机在保障用户设备及数据的安全方面优于高频机。

工频机和高频机对比

工频UPS和高频UPS对比 1 工频机和高频机的基本原理 工频机由可控硅(SCR)整流器、IGBT逆变器、旁路和隔离变压器等组成。因其整流器和逆变器工作频率均为工频50Hz,顾名思义叫工频机,又称为工业机。 高频机通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT通过控制加在门极的驱动来控制其开通与关断,IGBT整流器开关频率通常在几千赫到几十千赫,甚至高达上百千赫,因此称为高频机,又称为商业机。 2 工频机和高频机的性能对比 (1)在可靠性方面,工频机要优于高频机 工频机采用可控硅(SCR)整流器,该技术经过半个多世纪的发展和革新,已经非常成熟,其抗电流冲击能力非常强。由于SCR属于半控器件,不会出现直通、误触发等故障。相比而言,高频机采用的IGBT高频整流器开关频率较高,但是IGBT工作时有严格的电压、电流工作区域,抗冲击能力较低。因此在可靠性方面,高频机比工频机低。 (2)在负载对零地电压差的要求方面,工频机要优于高频机 高频机零线会引入整流器并作为正负母线的中性点,这种结构就不可避免地造成整流器和逆变器高频谐波耦合在零线上,抬升零线电压,造成负载端零地电压差升高,很难满足大多数服务器对零地电压差小于1V的需求。 另外,在市电和发电机切换时,高频机往往因零线缺失而无法工作,在这种工况下可能造成负载闪断的重大故障。工频机因整流器不需要零线参与工作,在零线断开时,UPS继续保持正常供电。

(3)工频机标配逆变器输出隔离变压器,高频机无输出隔离变压器 隔离变压器是利用电磁感应原理,进行电气隔离的装置。隔离变压器在逆变器的输出端,可以大大改善逆变器供电质量。隔离变压器有以下四大优点: (3.1)降低零地电压差,优化逆变器末端供电质量 工频机隔离变压器可以实现UPS输入和输出之间的电气隔离,从而有效地降低输出端零地电压差。由于隔离变压器的副边绕组采用Y型接法,中性点接地后产生新的零线,从而达到降低零地电压的目的。事实上,HP、IBM、SUN的小型机因为要保证精密的计算能力与高可靠的数据处理传输能力,都会对零地电压差有极高的要求,工频机加装隔离变压器可以彻底解决因为零地电压差偏高所造成的一些问题。 (3.2)滤除负载端谐波,提高供电质量 隔离变压器本身具有电感特性,输出隔离变压器可以滤除负载端的大量低次谐波,减少高频干扰,并可以使高次谐波大幅度衰减。采用隔离变压器,可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰,提高设备的电磁兼容性。 (3.3)增强过载短路保护能力,即保护负载又保护UPS本身 由于隔离变压器自身的特性,逆变器在工作过程中,如果遇到大的短路电流,变压器会产生反向电动势,延缓短路电流对负载以及逆变器的冲击破坏,具有保护负载和UPS本身的作用。(3.4 )“通交流阻直流”,UPS故障时保护负载 由于高频机无输出隔离变压器,一旦逆变器的IGBT被击穿短路,母线直流高电压将直接加到负载上,危及负载的安全。工频机标配输出隔离变压器具有“通交流阻直流”的能力,可以完全杜绝此类问题,在逆变器发生类似故障时能够使负载安全得到保证。

工频UPS与高频UPS的区别和优势

工频UPS与高频UPS的区别和优势 1、工频UPS工作原理存在的优越性 1.1 工频UPS采用数字信号处理技术确保测量数据快速、灵活,从而产生快速的控制变量,确保对充电器及逆变的实时控制。 1.2 工频UPS比高频UPS具有更强大的短路保护能力及更强大的过载能力。 1.3 由于中国市电环境的极不稳定和易受到一些外部情况的干扰,所以对短路保护能力及过载能力的要求也更高。采用工频UPS将极大地提高负载设备的安全性与稳定性。 2、工频UPS硬件配置存在的优越性 2.1 从技术上考虑,工频UPS比高频UPS多增加输出变压器 (1) 工频UPS独有标配的输出变压器,使电流隔离免受输入干扰。在计算机机房环境中,有些外部设备存在大的干扰输入,这些干扰容易造成电流波动,影响负载的安全。因此,电流隔离对于这些领域尤为重要。 (2) 高频UPS为了降低产品成本则不含这些组件,相应的电流稳定性就不如工频UPS。 2.2 工频UPS设备零部件设计的优越性 (1) 工频UPS的零部件可根据客户的规格和需要设计,每个零部件都能承受较高的额定功率且具有较长的寿命,旨在确保用户设备操作过程的安全与持久。 (2) 高频UPS在设计上旨在降低成本,所以其零部件仅符合最低的额定功率要求。 2.3 工频UPS设备寿命的优越性 中大功率工频UPS单机系统的平均无故障时间为20万小时,并机系统将超过50万小时,而高频UPS的平均无故障时间均不超过5万小时。 (1) 根据工频UPS销售经验,许多单机系统都能正常工作15年以上的时间。 (2) 工频UPS的设计方向就是延长系统持续工作的寿命,以符合需要长寿命保障的一些应用领域。所以,即便是工频UPS早期的投入较高频UPS大,但在15年以上的时间内都无需要更换设备,而且备品备件在停产后的后备储存期也相对的比高频UPS长很多。 (3) 高频UPS设计寿命仅为3~5年,5年后大部分设备就需要更换。而且备品备件的储备也极其有限。 2.4 方便的前端维护 工频UPS系统自行维护时间很长,而高频UPS系统自行维护时间较短。 (1) 工频UPS设计有方便的前端维护,并可在系统停产后长时间的提供备品备件,方便维护。且工频UPS使用和维护服务期都超过20年。 (2) 高频UPS的购买、使用及更换时间相对较短。

工频和高频机区别

高频机与工频机区别 定义 1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。 2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。 2、高频机VS工频机 2-1高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。 2-2高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。 2-3工频机的抗负载冲击能力较强。 3、性能比较 序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS 1 过载能力一般较强 2 抗输入浪涌能力一般较强 3 输出抗冲击、短路能力一般较强 4 输入PF值0.99 0.7 5 整机效率85~90% 75~85% 6 功率密度高小 7 零地电压相对较差,有高频分量相对较好 8 输出级元器件多少 9 功率器件容量小大 10 故障时器件损坏程度高低

11 可靠性一般好 12 可维护性较复杂简易 13 重量轻重 14 体积小大 15 与发电机适应力较差好 从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选 一、定义 1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。 2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。 二、主要区别 1、高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。 2、高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。 3、工频机的抗负载冲击能力较强。 三、性能比较 序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS 1 过载能力一般较强 2 抗输入浪涌能力一般较强 3 输出抗冲击、短路能力一般较强 4 输入PF值0.99 0.7 5 整机效率85~90% 75~85% 6 功率密度高小 7 零地电压相对较差,有高频分量相对较好 8 输出级元器件多少 9 功率器件容量小大 10 故障时器件损坏程度高低 11 可靠性一般好 12 可维护性较复杂简易 13 重量轻重 14 体积小大 15 与发电机适应力较差好

UPS工频机和高频机对比

工频机与高频机的区别 1、定义 1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。 2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击抗干扰能力强、带负载能力强。 2、高频机与工频机的比较 高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS 整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。 高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。 工频机的抗冲击抗干扰能力较强,EAST(易事特)EA800/EA880/EA860/EA890系列UPS 为工频机。 3、性能比较 序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS 1 过载能力一般较强 2 抗输入浪涌能力一般较强 3 输出抗冲击、短路能力一般较强 4 输入PF值0.99 0.9 5 整机效率90~98% 85~95%

6 功率密度高小 7 零地电压较差相对较好 8 输出级元器件多少 9 功率器件容量小大 10 故障时器件损坏程度高低 11 可靠性一般好 12 可维护性较复杂简易 13 重量轻重 14 体积小大 15 与发电机适应力较差好 1. 从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选。也正因为此,现在工频机呈现需求上升的趋势。高频机由于逆变频率为50KHz不适合重要性负载,因为它有一定的射频干扰,计算机类负载对射频干扰较敏感。而工频机不存在这个问题,特别是采用了PFC (功率因素校正)技术的工频机。 2. 高频机带非线性负载能力较差,其原因也是因为其逆变频率高输入/输出不隔离,对负载要求较为严格。工频机因采用低频逆变,且变压器隔离耦合输出,对负载要求不严格,能适应于一切非阻性负载(计算机就是非阻性负载)。 3. 高频机体积小、重量轻,价格低适合单个工作点的小功率设备保护,对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。而工频机适合所有设备保护,无论是网点设备还是IDC(数据中心),可靠性较高,但工频机有体积大、重量重、价格高等缺点。 4. 其智能化、网络化没有区别,都具有相同的软件监控功能。

高频机与工频机对比

高频机和工频机的概念解析 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学向以高 频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。而UPS行业的发展也是从工频机向高频 机的转变。 八十年代末期和九十年代初期发展起来的功率MOSFET和IGBT,其集高频、高压和耐大电流于一身,使UPS的数字化不断深化,体积小,容量大,高频化将成为UPS的发展方向,大中型的UPS的主流结构由原来的工频机转向高频机。 工频机的结构如下图: 其基本的架构为:可控硅整流(Rectifier)→直流母线(DC BUS)→逆变器(Inverter)→升压变压器(Transformer) 这种UPS采用可控硅整流将输入的交流电整流为直流电,再通过桥式IGBT逆变器将直流逆变为交流,最后经过输出变压器将交流升压及滤波,提供纯正的交流输出。 其缺点为,从整流和逆变的过程中,都是降压环节。可控硅整流通过可控整流的导通角 调整来适应输入电压变化,确保输入交流电压变化时整流输出直流电压的恒定,因此可控硅整流以斩掉一部分输入交流电为代价,输出电压只能恒定在低于全波整流输出电压的某个数 值上。而逆变环节同样是一个降压环节,因同样用的是斩波的做法,其结果是输出电压等级的再次降低。 正是由于上述的原因,在此种结构的UPS中,必须在输出侧加入升压变压器,将逆变

输出的较低交流电压升致合理的输出范围,最终提供了恒定的220/380V输出。 新型的高频机的结构则如下图: 其基本的架构为:二极管整流(Rectifier)→升压电路(Booster)→直流母线(DC BUS)→逆变器(Inverter) 此种的结构为双转换技术,有升压(Booster)和逆变(Inverter)两个高频环节。因整 流部分使用了二极管整流,不需要调整整流的导通角,整流后的DC电压不必控制,所以高频机的输入功率因数将提高,输入的市电范围可变宽。而升压(Booster)的环节使用了PFC 的调控技术,用IGBT工作在高频下调控,可以使BUS的电压稳定在较高的电位,而且BUS 电压稳定,纹波小。再经逆变(Inverter)的PWM调制后可得到理想的220V输出,而无需升压变压器,实现高效、节能、体积小的多重优点。 另外,在新型的高频机,充电的环节可以针对不同的电池设定不同的充电方案,达到延长电池寿命的目的。 如下图: 高频机采用全IGBT技术的UPS,在BUS上引出的直流电经过IGBT斩波控制,可实现对电池的精确充电,并可通过数字化控制细化参数设置。如控制为恒流充电则可避免在恒 压充电中出现的因开始充电时候电流大而减短电池寿命的情况。

UPS工频机与高频机的比较

UPS工频机与高频机的比较 1、高频机与工频机的特点 UPS按设计电路工作频率分为工频机和高频机,工频机和高频机的结构特点如下。 (1)工频机:以传统的模拟电路原理来设计,机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大,一般在带载较大运行时存在较小噪声,但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比高频机强。 (2)高频机:利用高频开关技术,高频机逆变频率一般在20kHz 以上。但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境。UPS发展的方向是高频化、小型化、智能化和绿色化。因为小型化可以节省投资、提高效率、节约空间等。小型化的前提是高频化,只有高频化才可实现小型化。小型化的第一个目标就是取消输入/输出隔离变压器。以前由于技术、器件和材料的原因,给UPS加入了输入/输出隔离变压器,使得产品笨重、性能差、耗能大而且价格贵。后来由于新器件的问世,

1980年由美国IPM公司首先推出的新方案成功地取消了输入隔离变压器,近几年由于技术的进一步发展和成熟,推出了半桥逆变器变换方案,又成功地取消了输出隔离变压器,使UPS的性能又有了很大程度的提高,这就是人们所说的高频机,它进一步使UPS缩小了体积、改善了性能、减轻了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。所以国际上的知名公司大都放弃了带有输出隔离变压器UPS的生产。 2、高频机与工频机比较 高频机与工频机比较而言:尺寸小、重量轻、运行效率高(运行成本低)、噪声低,适合于办公场所,性价比高(同等功率下价格低),对空间、环境影响小,相对而言,高频UPS对复印机、激光打印机和电动机引起的冲击(SPIKE)和暂态响应(TRANSIENT)易受影响,由于工频机的变压器把市电与负载隔离,在市电恶劣的环境下,工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护,在某些场合如医疗等,要求UPS有隔离装置,因此,对工业、医疗、交通等应用,工频机是较好的选择。两者的选择要根据用户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。

高频机与工频机区别

1、高频机与工频机区别 定义 1、高频机:利用高频开关技术,以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS,俗称高频机,高频机体积小、效率高。 2、工频机:采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机,主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。 2、高频机VS工频机 2-1高频机不带隔离变压器,其输出零线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等,其干扰电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出零地电压更低,而且不存在高频分量,对于计算机网络的通信安全来讲,更加重要。 2-2高频机输出没有变压器隔离,如果逆变功率器件发生短路,则直流母线(DC BUS)上的高直流电压直接加到负载上,这是安全隐患,而工频机则不存在此问题。 2-3工频机的抗负载冲击能力较强。 3、性能比较 序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS 1 过载能力一般较强 2 抗输入浪涌能力一般较强 3 输出抗冲击、短路能力一般较强 4 输入PF值 0.99 0.7 5 整机效率 85~90% 75~85% 6 功率密度高小 7 零地电压较差有高频分量相对较好 8 输出级元器件多少 9 功率器件容量小大 10 故障时器件损坏程度高低 11 可靠性一般好 12 可维护性较复杂简易 13 重量轻重 14 体积小大 15 与发电机适应力较差好 从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选。

工频ups与高频ups的比较 多年的运行实践表明:“高频机”型UPS的故障率总是高于“工频机”型UPS 的故障率。为此,我们有必要探讨其真正的原因何在? 对于工频机型UPS而言,它采用的是可控硅整流器和IGBT逆变器+内置隔离变压器的设计方案,它通过可控硅型的整流滤波器将输入的380Vac交流电源变换成432Vdc的直流高压,并在此基础上,再经由IGBT逆变器+输出隔离变压器所组成的调控电路,向外输出220Vac逆变器电源,如图1所示。在这里,输入电源的N线是与UPS中的整流器和逆变器的控制电路处于完全的“电隔离”状态。这就意味着:在这种工频机型UPS的运行中,产生于UPS内部的任何脉宽调制型的干扰均不会串入到UPS供电系统的N线上。与此同时,可能来自于供电系统的N线上任何干扰也不会影响UPS的正常运行。 要特别说明的是UPS近几十年的运行经验表明,不仅可控硅整流器本身的可靠性很高,而且带内置隔离变压器的工频型UPS,还显示出它具有抗高频干扰能力强、抗过载能力强、能有效降低零地电压、高可靠性的明显优势。对于它的输入电谐波含量的THDI值偏大的弱点,我们可以通过采用如图2a所示的12脉冲整流图1高频机与工频机“领地电压”的对比技术的方法予以克服,从而使UPS输入电流的谐波含量THDI<4%。 对于高频机型UPS而言,它采用的是升压型(boost)的脉宽调制IGBT整流器和IGBT逆变器设计方案。在这里,通过IGBT整流器将输入380Vac电源变换成±400Vdc的直流高压(直流电压的绝对值=800Vdc),并在此基础上,经IGBT逆变器向外输出220Vac的逆变器电源。采用IGBT整流器设计方案所带来主要好处有: (1)改善了UPS的输入谐波特性:使得UPS的输入功率因数PF>0.99,输入电流的谐波含量的THDI<3%; (2)有利于降低成本:由于它可以直接利用从“倍压型”IGBT整流器所输出的±400Vdc直流高压电源来确保它的IGBT逆变器,能向外输出幅值为220Vac 的交流电源,因此,可“省掉”逆变器的输出隔离变压器。然而,对于这种高频机型的UPS而言,它在获得上述好处的同时,却是以牺牲它的可靠性为代价的。

UPS-工频机与高频机的区别

工频机与高频机的区别 UPS按设计电路工作频率来分,可分为工频机和高频机。工频机是以传统的模拟电路原理来设计,机器内部电力器件(如变压器、电感、电容器等)都较大,一般在带载较大运行时存在较小噪声,但该机型在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强,可靠性及稳定性均比高频机强。而高频机是以微处理器(CPU蕊片)作为处理控制中心,是将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序的方式来控制UPS的运行。因此,体积大大缩小,重量大大降低,制造成本低,售价相对低。高频机逆变频率一般在20KHZ以上。但高频机在恶劣的电网及环境条件下耐受能力差,较适用于电网比较稳定及灰尘较少、温/湿度合适的环境。 高频机与工频机比较而言:尺寸小、重量轻、运行效率高(运行成本低)、噪音低,适合于办公场所,性价比高(同等功率下,价格低),对空间、环境影响小,相对而言,高频UPS 对复印机、激光打印机和电动机引起的冲击(SPIKE)和暂态响应(TRANSIENT)易受影响,由于工频机的变压器把市电与负载隔离,对市电恶劣的环境下,工频机比高频机能提供更安全和可靠的保护,在某些场合如医疗等,要求UPS有隔离装置,因此,对工业、医疗、交通等应用,工频机是较好的选择。两者的选择要根据客户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。 工频机的特点是简单,存在的问题是: 1)输入输出变压器尺寸大; 2)用于消除高次谐波的输出滤波器尺寸大; 3)变压器和电感产生音频噪声; 4)对负载和市电变化的动态响应性能较差。 5)效率低; 6)输入无功率因数矫正,对电网污染较严重; 7)成本高,特别对于小容量机型,无法与高频机相比。 工频机与高频机的可靠性比较: 1,高频机不可靠是站不住脚的,世界知名UPS厂商在技术选型和将来发展趋势上都是以高频为绝对主力方向,30KVA及以下的机器都以高频机为主,这与高频机负载动态响应速度快,能量密度高,体积小,噪声小,价格低(特别是小机)有很大关系,特别是高频机可以作到输入有源功率因数矫正,真正代表将来绿色电源的发展趋势。 2,凡是对高频机可靠性提出质疑的,可以肯定,是国内的杂牌小UPS厂商。他们本身技术力量有限,测试设备不足。因此在开发高频机的过程中受开发水平的限制无法完善机身性能,从而只能在引进80年代末台湾厂商的技术的基础上完善工频机。工频机向高频机的发展很重要的一点是高频开关控制的抗干扰问题,而这个问题已随着Avansys/Huawei安圣/山特/华为使用DSP全数字控制技术而得到解决。

UPS工频机和高频机的区别

一UPS工频机和高频机的区别 1.在结构上:工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接. 1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器。高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大. 1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大. 1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大. 2.在性能上: 2.1工频机有隔离直流功能: 此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPSIGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.

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