不间断电源高频与工频的区别
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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。
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。
弱电工程UPS不间断电源中电缆大小及电池的配置计算关于ups方面的计算有很多,ups无论是接空开,还是连接电缆,以及选择电池,都可能需要计算它的电流或功率等,那么今天我们来详细了解下ups的相关计算。
一、UPS电源及电流一、高频ups与工频ups的区别ups从分类来说,分为高频ups与工频ups,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。
对电力品质和可靠性要求较高的地方,应使用工频机。
反之,则可使用高频机。
他们空开输入电流和输出电流的计算方法,都是一样的。
我们首先要看下,ups如何计算空开。
二、ups输入电流的计算方法我们首先要看下输入电流的计算公式:其中:S:三相UPS=3,单相UPS=1例1:已知:UPS功率:100KVA,输入临界电压:176V,输入功率因数:0.99(高频机都可以近似取1,工频机取值0.85),整机效率:0.95,S=3,输出功率因数:0.8。
计算结果如下:输入电流(A)=—————— =160A176×0.95×3*1这里以工频机输入功率因数作为计算。
例2:已知:UPS功率:6KVA,输入临界电压:176V,输入功率因数:0.99(高频机都可以近似取1,工频机取值0.85),整机效率:0.90,S=1,输出功率因数:0.7。
计算结果如下:6000×0.8输入电流(A)=—————— =30A176×0.9×1三、ups输出电流的计算方法我们先来看下输出电流的计算公式:S:三相UPS=3,单相UPS=1。
举例:已知:UPS功率:100KVA,输出电压:220V,S=3(三相ups)。
计算结果如下:输出电流(A)=————=152A220×3这里面补充下,什么是标称功率?标称功率是厂家标称的功率,,最大功率是产品的实际最大功率,产品的实际功率一般不是整数, 比如说是511.3瓦, 厂家不可能把这个小数都标出来的, 很有可能就标500瓦,那么标称功率就是500瓦,也就是就近取整。
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。
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。
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。
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。
高频机和工频机的区别一、结构区别1)工频UPS,整流器采用可控硅整流(SCR)技术,属于降压整流。
逆变后的电压达不到工作电压的要求,因此需要在输出增加一个变压器,用于输出升压。
2)高频UPS采用IGBT整流,整流电路具有电子升压功能,不需要配变压器。
由于比工频机少了一个组件,整体结构更加简单,可靠性更高。
二、控制技术的不同早期的工频机采用模拟技术,目前工频机大多数采用模拟和数字结合的技术。
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,不言而喻,可靠性是很高的。
三、高频机效率更高工频机由于存在输出变压器,同时为了减少输入谐波电流,往往还需要增加滤波器,这些增加了额外的损耗。
高频机无需变压器和滤波器,因此效率更高。
四、高频机输入功率因数高工频机采用SCR整流技术,输入功率因数一般在0.8左右,对电网存在较较大的污染,而高频机采用IGBT整流技术,输入功率因数大于0.99,对电网基本无干扰。
五、高频机对外干扰小干扰有两种,一种是听得到的机械噪声,一种是听不到的电噪声,这两种噪声工频机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,机械噪声影响人的圣心健康,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。
又由于而高频机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。
六、高频机尺寸更小、重量更轻工频机UPS由于有了输出变压器和适应50Hz的电感电容等低频器件使得体积重量都很大。
比如某品牌100kVA工频机UPS 重1239kg,而同是这一家的100kVA高频机 UPS 重量只有145kg。
七、高频机的电池调节范围更宽以100kVA容量的UPS为例,工频机的电池调节范围一般在29-32节,而高频UPS可以做到30-50节。
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。
工频机
优点:市电输入范围宽、调整幅度大耐冲击、带隔离变压器、运行稳定性高、并机扩容方便、维护简单。
缺点:输入输出变压器尺寸大、体积相对较大、成本相对较高。
附件(供参考):
7.3 工频UPS 使用理念
在UPS 领域中,工频UPS 电源作为所有信息数据和设备的电源保护产品,已经发展成为传统成熟的技术,这不仅是指逆变电源本身,还包括了以工频电力逆变电源为核心的整个电源保护解决方案。
工频UPS 电源保护方案中的几个要素如下:
• 高可靠性:是指工频UPS 及其配套的产品应具有经过多年市场验证的质量和品质,产品质量可靠;
• 高可用性:是指工频UPS 电源系统包括供电、配电等,作为一个整体具有故障容错的能力,采用冗余的配置,含有内置的手动维修旁路,采用热备份或直接并联的冗余形式;
• 高性能:产品应具有优异的技术指标,面向非线性负载设计,输出失真度小,过载能力强,抗短路、抗冲击;
• 高效率:节能不仅关系到初期的投资环境投资,还与后期的运行费用有关,是一个长期的经济技术指标;
• 可管理性强: 用户的操作界面具有模拟图、中文显示、直观的功能键,易于理解和掌握,还具有深度充放电保护、自动放电检测、实时后备时间显示、温度补偿充
• 可维护性强:维修时对负载的供电无任何影响,同时维修又是一种安全的无电操作;
• 良好的专业服务:专业化的电源保护产品的供应商,应具有训练有素的售后服务队伍、能够及时地排除系统故障、网络式的快速服务网点、充足的备品备件储存等。
7.4 高频机与工频机的区别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,俗称咼频机,咼频机体积小、效率咼。
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。
3)、咼频机不带隔离变压器,其输出零线存在咼频电流,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。
4)、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。
5)、工频机的抗负载冲击能力较强。
性能比较表
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。
不间断电源高频与工频的区别
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。