高频机和工频机的对比
高频机和工频机的对比
高频机和工频机的概述一、工频机UPS和高频机UPS的发展对于UPS的发展历史，最开始的UPS类型有旋转发电机式和静止变换式。
静止变换式工频机结构UPS技术出现在上个世纪70年代，比旋转发电机式晚一些，随着几十年间电力电子学的发展以及电力电子功率元器件的技术不断革新。
UPS 的无论从控制技术，成本控制，功率容量大小，拓扑技术等都有翻天覆地的变化。
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。
以UPS服务的IT服务器为例，随着IT新技术的涌现，包括目前主流IT厂商提到的服务器、存储虚拟化技术，云计算等，IT产品的新旧替换代表着技术发展的方向。
对于UPS行业，近年工频机UPS逐渐暴露出它的缺点，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建设和改造数据中心的灵活性，可用性。
目前UPS发展的方向朝高频化、小型化、智能化和环保化。
因为小型化有节省投资、提高效率、节约空间等优点。
小型化的前提是高频化，只有高频化才可以实现小型化。
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，UPS配有输入/输出隔离变压器，如此导致产品笨重、性能差、耗能大和价格贵。
后来由于新器件的问世，在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，近几年又由于技术的进一步发展和成熟，推出了新的逆变器变换方案，又成功地取消了输出隔离变压器，使UPS的性能有了很大程度的提高，这就是人们所说的高频型UPS。
这种UPS的整流器工作采用IGBT整流，开关频率不再是市电工频50Hz，而是高频5kHz-20kHz，并且功率因数高达0.99以上，输入不需要增加滤波器。
高频机进一步使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。
所以国际上的多数UPS厂商放弃了带有输出隔离变压器UPS的生产，改为生产高频型UPS。
目前市场上所谓的工频整流型UPS已逐渐减少。
工频机和高频机区别
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。
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。
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。
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。
工频机和高频机对比
工频机和高频机对比文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-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。
高频与工频对比
工频机与高频机的对比1、工频机与高频机的最大区别就是有工频输出变压器和输入变压器，而高频机则用体积很小的高频电感或高频变压器2、•3、工频机优势：1.输入输出带工频变压器：输入工频变压器可以很好的抗市电冲击和波动，市电适应范围宽，发电机的适应性大大优于高频机，输出工频变压器可以抗负载冲击，当逆变器击穿时，可以保护负载安全2.简单可靠，线路经典成熟：几十年的传统电路，已经非常成熟可靠，电池不在此升压，电路简单，元器件数目较少，故障点少，维护速度快3.功率器件一般采用IGBT大功率模块，功率富余量很大，输出功率因数一般在0.8以上，工作可靠性加强4.逆变器采用桥式逆变电路加输出功率变压器，输出无直流成份，可以在允许的安全范围内带感性负载运行•4、工频机缺点：1.成本较高：采用工频变压器（铜、硅钢），大功率IGBT模块，价格高2.体积大，重量重：工频变压器的体积的重量相对高频机要大很多3.市电输入无PFC校正电路，输入PFC小于0.8 •5、工频机缺点：1.成本较高：采用工频变压器（铜、硅钢），大功率IGBT模块，价格高2.体积大，重量重：工频变压器的体积的重量相对高频机要大很多3.市电输入无PFC校正电路，输入PFC小于0.8 •6、高频机缺点：1.可靠性差：•电路复杂：整机有市电输入PFC校正、电池DC-DC升压、逆变器三大电路，器件多，故障点也多•整机的电压高达800VDC（±400VDC），功率器件的工作应力很大，容易击穿•为减小成本，逆变器一般采用IGBT单管，功率富余量很小，容易损坏•无输出隔离变压器，抗负载冲击能力差，当逆变器击穿时，800VDC直流高压威胁负载安全2.带载能力差：输出无隔离变压器，功率器件富余量小，输出功率因数一般只有0.65~0.73.发电机适应性差：输入采用PFC，导致市电的适应性较差，当市电波形较差时（接发电机），往往出现市电不能接入的情况，UPS的故障率也响应提高4.输出零地电压干扰大，零地电压高，不易滤除不适合带精密设备5.逆变器采用半桥电路，输出含有直流成份，不适合带感性负载•7、工频机适用于：1.电网不稳定2.需要接发电机3.负载冲击较大，有感性负载4.安全性要求较高的工业场合。
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。
中，必须在输出侧加入升压变压器，将逆变UPS正是由于上述的原因，在此种结构的．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。
(完整版)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。
工频高频之比较
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（晶闸管）整流器，IGBT（绝缘栅双极晶体管）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：图二、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。
图三：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UPS 6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（注意：工频是SCR整流、IGBT逆变），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 整流器开关频率通常在几K到几十KHz,甚至高达上百KHz，相对于50Hz工频, 称之为高频UPS。
高频机与工频机的区别
高频机与工频机的区别一、高频机与工频机的定义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。
二、高频机VS工频机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。
工频机的抗负载冲击能力较强。
三、高频机与工频机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。
四、大功率工频UPS和高频UPS技术对比表：序号高频机工频机1 采用IGBT整流技术，根据统计数据，IGBT整流故障率远高于可控制硅整流采用可控硅整流技术，系统可靠性高2 输出有高次谐波，高频谐波耦合在零线上，可能抬升零地电压，很难满足IBM，HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求输出配置隔离变压器，零地电压增量为零，更可靠保证负载运行3 逆变器直接挂接负载，抗负载冲击能力弱，降低逆变器的可靠性输出隔离变压器自身短路阻抗的作用及高频衰减隔离特性，使得工频机具有很好的抗负载冲击能力，降低负载突变和短路对UPS的影响4 逆变器直接带载，带不平衡负载能力弱通过变压器的负载重新分配，提高了UPS带不平衡负载的能力5 负载直挂，带非线性负载的能力弱输出变压器具有3N次谐波电流的隔离能力，带非线性负载的能力强6 无输出隔离变压器，在UPS故障的情况下存在输出直流电压损坏负载的风险即使在UPS故障的情况下也不存在输出直流电压的风险，负载更加安全可靠7 主路旁路N线必须相同，因此无法实现主旁路不同源配置可以实现主旁路不同输入源的配置方案，满足高可靠性场地的配电要求8 某些厂家的高频机输入零线中断时，UPS无法正常工作，当市电和柴油发电机切换时，因零线短时“缺失”可能出现“零偏”故障，造成输出闪断，负载掉电的重大故障隔离变压器重新生成中心点，UPS输入零线中断时可正常工作9 采用专用充电器，充电能力弱。
工频机与高频机的区别
问题1：什么是工频UPS？
工频机定义： 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： 主功率部件稳定可靠，过负荷能力和抗冲击能力 强。
问题2：什么是高频UPS？
高频机定义： 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。
高频机实例（1/2）
山特 C1K~3KVA
山特 C6K~20KVA
山特3C3 20K~80kVA(S)
台达 N系列1~3KVA
台达 N系列5/7/11
台达 HIFT(海福）系列
20K~480KVA
高频机实例（2/2）
APC Smart-UPS
爱默生 NX 10K~200KVA
爱默生 iTrust UH11 1K~10KVA
APC Silcon 10K~450KVA
工频机实例（2/2）
台达NT系列 20K~500KVA
爱默生Hipulse 80K~800KVA
梅兰日兰银河系列
主要特点： 高频机体积小、效率高。
性能比较 （1/2）
序号 比较的指标、性能 1 过载能力 2 抗输入浪涌能力 3 输出抗冲击、短路能力 4 整机效率 5 功率密度 6 零地电压
7 输出级元器件
高频UPS 一般 一般 一般 85～90% 高 相对较差， 有高频分量 多
工频UPS 较强 较强 较强 75～85% 小 相对较好
少
性能比较 （2/2）
序号 比较的指标、性能 8 功率器件容量 9 故障时器件损坏程度 10 可靠性 11 重量 12 体积 13 与发电机适应力
高频UPS 小 高 一般 轻 小 好
工频UPS 大 低 好 重 大出工频机和高频 机各有优略势。
高频机与工频机性能比较
高频机与工频机性能比较一、工频变压器与高频变压器的架构区别传统老式结构UPS的基本结构(工频机) 如下,基本结构：可控硅整流+电池直接直流母线+ IGBT逆变器+升压变压器：目前比较流行的UPS结构由原来的老式结构逐渐转向更为合理的新型结构,新型全IGBT UPS结构(高频机)如下，基本结构：IGBT整流+DC/DC倍压环节+独立充电器+逆变器：二、工频机与高频机的性能比较UPS从工频机向高频机发展是不可逆转的历史必然：随着高频机硬件电路设计的更加完善，IGBT、MOSFET功率元件技术更加成熟，DSP 数字技术的不断深入，可靠性大大提高，高频机的优越性日益明显体现出来，促成了新一代UPS的主流结构由原来的工频机向高频机转变，正如当年可控硅逆变器被大功率晶体管GTR取代，之后又被IGBT逆变器取代一样。
其主要优越性如下：A: 效率高：因高频机的功率器件全部工作在高频开关状态，所以能量的损耗非常小，其效率可以高达90％～95％；MGE GALAXY 5000 UPS在25%负载率下整机效率即可高达92%以上；工频机从其结构中可以看出，从整流（从交流变为直流）到逆变（在从直流变为交流）的过程中，每个环节都是降压环节，在此种结构的UPS中，必须在输出测加入变压器，将逆变输出的较低恒定电压升致合理的输出范围，最终提供了恒定的220/380V输出，其结果必定导致其整体效率比较低，只有80％～90％。
这里展开说明一下UPS系统效率对用户运行成本的影响（非常可观）：一套100KVA 1+1 并机的UPS系统，系统效率相差5%，运行10年的电费相差：200KVA ×5%×24小时/天×365天/年×10年×0.6元/KWH(电费)=525600.00元。
也就是说，对一套100KVA 1+1并机的UPS系统而言，10年的运行成本相差有52.56万元。
所以大型UPS系统的效率是多么的重要啊！B: 功率密度高：因高频机的功率器件全部工作在高频开关状态，能量的损耗非常小，避免使用大的散热片，加之铁氧体等新型磁性元件的应用，UPS的体积小、重量轻，功率密度可以高达30W/in3。
高频机和工频机的区别
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。
工频机较之高频机的几个优势
工频机较之高频机的几个优势
一、隔离功能
大容量UPS输出为三相380电压，输出电流高达上百安培，甚至达到上千安培，在这种较高的电压电流工作环境下，对于UPS自身的IGBT整流器、设备、配电回路来讲任何的电压电流的瞬态尖峰扰动都不利于UPS和设备工作。
比如负载中部分感性负载突然减载，由于电感的作用，导致电路上出现瞬态的电压尖峰，如果没有配置隔离变压器，这个电压尖峰将直接加在UPS的IGBT整流器上，过高的电压尖峰将损害UPS。
配置了隔离变压器，负载与UPS之间在电路上隔离。
负载侧的电压和电流尖峰可以部分或完全消除，确保UPS和设备可靠工作。
二、提高输出能力
输出配有隔离变压器的UPS的过载能力和抗短路能力明显优于没有配输出隔离变压器的UPS。
特别是在单相过载和单相短路时，经过隔离变压器的负载重新分配，作用在某一相逆变器IGBT上的负载减少为三分之一。
三、降低零地电压
输出配有隔离变压器的UPS可将零地电压降至1V以下，此对防止和降低误码率至关重要，没有隔离变压器的UPS的零地电压高达7-8V。
四、减少负载侧的三次谐波
隔离变压器采用三角/星型连接方式，可以显著降低负载侧的三
次谐波，提高系统的可靠性。
由于工频机内置有隔离变压器，所以同等容量的UPS要比高频机重很多，有的时候还要考虑机房的承重。
高频机与工频机区别
高频机与工频机区别大功率UPS工频机和高频机性能对比摘要: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:Uterine within film hyperplasia syndrome, ovarian cyst, and tumor (common type), pelvic inflammatory sex mass uterine within film cancer the 5 cases prostate hyperplasia, prostate inflammatory, prostate cancer, testicular tumor (common type) cryptorchidism, testicular developmentnot full, Deputy testosterone inflammatory, testicular inflammatory,fine SAC cyst, fine cable varicose veins, semen cyst, sheath filmproduct liquid, fine SAC cyst, fine cable reverse the 5 cases cardiovascular system congenital heart (common type), rheumatic valve disease, expansion type, and hypertrophy type myocardial disease... (Four) about nuclear medical Qu Wan ying Editor. nuclear medical Pei Zhuguo Editor. image nuclear medical Chen haozhu Editor, practicalwithin science Chinese medical will Editor. clinical technologyoperation specification nuclear medical fascicles Chinese medical will Editor. clinical clinic guide nuclear medical fascicles Pan Zhongyun Editor, clinical nuclear medical Wang Shizhen Editor, molecular nuclear medical participation revised implementation rules personnel Li Minghua, chenkemin, Geng Daoying, Liu Shiyuan, song Wang, Hu Bing, Xu Zhizhang,Zhao, Sun Xiaoguang amendment date: 2010-2-25 Medical test section physician training rules medical test section (and said test medical section) is to diagnosis, and prevention, and treatment human disease or assessment health provides information for purpose, on from human of material for biology, and microbiology, and Immunology, and biochemistry, and blood Immunology, and blood learn, and biological physics, and cytology, test of clinical two level subject, its laboratory work has to clinical provides test information Advisory (including test results explained and for further appropriate check provides recommends), and participation clinical图二、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。
基础-高频与工频对比
输入工频 变压器
3K工频机 工频机
3K高频机 高频机
工频机与高频机的最大区别就是有工频输 出变压器和输入变压器, 出变压器和输入变压器,而高频机则用体 积很小的高频电感或高频变压器
认识区别-内部
工频机逆变器 高频机的逆变器一 般采用IGBT单管, 单管, 般采用 单管 功率余量较小
高频机逆变器 工频机的逆变器一般采 大功率模块, 用IGBT大功率模块, 大功率模块 功率富余量很大
3K高频机逆变器 高频机逆变器 采用的IGBT单管 采用的 单管
�
3K工频机 工频机
3K高频机 高频机
工频机的逆变器一般采用IGBT模块,比起高频机的IGBT单 模块,比起高频机的 工频机的逆变器一般采用 模块 单 管有很大的功率余量,可靠性高很多, 管有很大的功率余量,可靠性高很多,价格也较高
认识区别-内部
3K工频机逆变器 工频机逆变器 采用的IGBT模块 采用的 模块
高频机与工频机
认识区别-外观
3K工频机 工频机
3K高频机 高频机
3K工频机与高频机 工频机与高频机
认识区别-外观
3K工频机与高频机外观对比: 工频机与高频机外观对比: 工频机与高频机外观对比
工频机 体积
(宽×深×高)(mm)
高频机 198×490×330 22
230×630×460 52
重量(Kg)
认识区别-内部
工频ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3K 工频机
高频机3K 高频机
内部对比(侧面 ) 内部对比(侧面1)
认识区别-内部
工频机3K 工频机
高频机3K 高频机
内部对比(侧面 ) 内部对比(侧面2)
认识区别-内部
工频机3K 工频机