下载文档原格式
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.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.总结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.。
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。
高频逆变器和工频逆变器有哪些区别
逆变器是将直流电（DC）转换为交流电（AC）的设备，从而满足交流负载的用电需求。
按拓扑结构，逆变器可分为高频逆变器和工频逆变器。
高频逆变器
高频逆变器首先通过高频DC/DC变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电；然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电，最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。
由于高频逆变器采用的是体积小，重量轻的高频磁芯材料，因而大大提高了电路的功率密度，从而使逆变电源的空载损耗很小，逆变效率得到提高。
通常，用于中小型PVS中的高频逆变器，其峰值转换效率能达90%以上。
工频逆变器
工频逆变器首先把直流电逆变成工频低压交流电，再通过工频变压器升压成220V，50Hz的交流电供负载使用。
它的优点是结构简单，各种保护功能均可在较低电压下实现。
因其逆变电源与负载之间存有工频变压器，故逆变器运行稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强，且能够抑制波形中的高次谐波成分。
然而，工频变压器也存在笨重和价格高的问题，而且其效率也比较低。
按目前水平制作的小型工频逆变器，其额定负荷效率一般不超过90%，同时因工频变压器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较大，效率也较低。
逆变器工频机与高频机有怎样的区别
其一、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，在恶劣的电网环境条件中耐抗性能较强，耐涌冲性远高频机是无法比拟的，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或逆变器的；
其二、从设备设计体积上区别的话，逆变器工频机远远大于高频机，重量远远大于高频机，因为综合上述说设备内部元器件、变压器、电感、电容器都较大，
其三、转换效率，工频机是没有高频机转换效率高，因为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逆变器的运行。
除体积大大缩小，其转换效率也提高了。
、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UPS1 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 0.75 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企业在购买大功率UPS设备的过程中，常常会遇到在工频机和高频机之间进行选择的困惑。
从设备厂商方面讲，当然都认为是自己的好，“公说公有理，婆说婆有理”。
提供工频机的说工频机稳定性和可靠性高，提供高频机的会说高频机节省空间，成本相对较低，等等。
其实，工频机和高频机到底孰优孰劣，很难一概而论，可以说各有利弊。
企业应当在全面认识这两种机型的基础上，客观审视自身的应用需求，选择恰如所需的产品。
工频机和高频机的原理分析工频机和高频机是按UPS的设计电路工作频率来区分的。
工频机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。
不间断电源高频与工频的区别一、概述：采用工频变压器做为整流器和逆变器部件的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。
工频机是以模拟电路原理来设计，机器内部的电力器件（如变压器、电感、电容器等）部分基本采用大型功率元件，但其控制系统及网络通讯都是采用了成熟的、高集成速度快的数据运算处理芯片，在数据跟踪及调整方面非常精确。
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咼频机强。
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。
其将众多的功率元器件及模拟电路压制于较小的芯片中，所以体积较小。
咼频机需要较咼的频率驱动，一般在20KHZ以上，运行频率咼，所以在生产中对工艺要求很高，对元件的质量要求也高，整体调整稍有误差就会在使用中出现爆机现象。
其直流母线电压必须远远高于输出交流电压峰值，才能通过逆变器开关斩波满足输出额定电压，也对元器件质量要求很高。
因此上，高频机体积相对较小，重量较轻，制造成本低，售价相对低，但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。
相对于工频机而言，高频机还对复印机、激光打印机、电动机及大功率电器（如大功率的功放机）引起的冲击（SPIKE）和暂态响应（TRANSIENT ）易受影响。
直接的现象就是频繁报警、跳旁路、突然停机、甚至爆机。
工频机实际上现在都采用了先进的IGBT逆变技术，脉宽调整技术，同时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，要求电力逆变电源有隔离装置，因此，对大型弱电机房，电力、工业、智能会议、航空、航天、医疗、交通等应用，工频机是较好的选择。
因此，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。
7. 2、比较咼频机优点：集成度较高、体积较小、重量较低、可以作到输入有源功率因数矫正，是将来绿色电源的发展趋势缺点：市电输入范围窄、对电网的谐波处理能力较差、不耐负载的峰值冲击、抗瞬间输出短路能力低、运行环境要求高、运行稳定性差、维护成本高。
用户在购买大功率逆变器的时候,常常面临在工频机和高频机之间进行选择的困惑。
就逆变器厂商方面而言,当然都认为是自己的好,“公说公有理,婆说婆有理”。
提供工频机的厂商说工频机稳定性和可靠性高;提供高频机的厂商会说高频机节省空间,成本相对较低等诸如此类的说法。
其实,工频机和高频机到底孰优孰劣,很难一概而论,可以说各有利弊。
用户应当在全面认识这两种逆变器机型的基础上,客观审视自身的应用和需求,选择适合自己需要的产品。
1 工频机和高频机的原理分析
工频机和高频机是按逆变器的设计电路工作频率来区分的。
工频机是以传统的模拟电路原理设计,由晶闸管(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,顾名思义叫工频逆变器。
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,远远高于工频机,因此称为高频逆变器。
在工频逆变器电路中,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交流电压低,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,高频逆变器整流属于升压整流,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需要67节,这样给实际应用带来极大的限制。
因此一般高频逆变器会单独配置一个电池电压变换器,市电正常的时候电池变换器把800V的母线电压降到电池组电压;市电故障或超限时,电池变换器把电池组电压升高到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,有无隔离变压器是工频机与高频机在结构上的主要区别。
2 逆变器输出隔离变压器的作用
隔离变压器是利用电磁感应原理,对配电或信号进行电气隔离的装置。
隔离变压器在逆变器中通常被设计在逆变器的输出端,可以起到增加逆变器性能改善负载端供电质量的作用。
通常,逆变器的输出隔离变压器有以下四大优点:
2.1 降低零地电压,优化逆变器末端供电网络
逆变器的逆变输出安装隔离变压器可以隔离输入和输出之间的电气连接,从而有效地降低输出的零地电压。
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,都会对零地电压有极高的要求,加装隔离变压器可以彻底解决因为零地电压偏高所造成的一些问题。
2.2 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。
采用电源隔离变压器,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。
2.3 增强过载短路保护能力,保护负载与逆变器主机
由于其自身的特性,隔离变压器是逆变器中工作最为稳定的器件。
逆变器在正常工作过程中,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,具有保护负载与逆变器主机的作用。
2.4 “通交流阻直流”,UPS故障时保护负载
高额逆变器的AC/DC变换部分采用高频化设计,提高了逆变器的输入功率因数(0.98以上)及输入电压范围,DC/AC逆变部分高频化减少了输出滤波电感的体积,功率密度大。
由于无输出隔离变压器,一旦逆变器桥臂的IGBT被击穿短路,BUS母线直流高电压将加到负载上，危及负载的安全。
输出隔离变压器具有“通交流阻直流”的能力，可以解决此类问题，在逆变器发生故障时能够使负载安全运行。
3 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
工频机采用晶闸管(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高频整流器虽然开关频率较高,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。
因此在总体可靠性方面,IGBT整流器比SCR整流器低。
(2)在环境适应性方面,高频机要优于工频机
高频机是以微处理器作为处理控制中心,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、重量等方面都有明显的降低,噪音也较小,对空间、环境影响小,因此比较适合于对可靠性要求不太苛刻的办公场所。
正因为如此,许多厂家的中小功率UPS普遍推出了高频机。
(3)在负载对零地电压的要求方面,工频机要优于高频机
大功率三相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，抬升零地电压，造成负载端零地电压抬高，很难满足IBM、HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求。
另外，在市电和发电机切换时，高频机往往因零线缺失而必须转旁路工作，在特定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可以保持正常供电。
4 结束语
从结构上讲,工频机逆变器和高频机逆变器的差异主要表现在隔离变压器上,而工频机对隔离变压器的使用,在很大程度上提升了逆变器的可靠性。
从综合性能方面来讲,工频机和高频机则各有优劣,至少在当前,不存在谁取代谁的问题。
用户在选购设备的时候应当立足于自身的实际需要,而不是盲目跟从。
比如,用户要建设中大型的数据中心,那么对可靠性和稳定性的要求就应当放在第一位,大功率的工频机逆变器就应当是首选;如果是一般的办公场所应用,或者主要考虑到设备对空间的占用,则可以采用高频机逆变器。
