高频机与工频机区别
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.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X射线机和工频X射线机的区别
高频机与工频机的区别分类:X-Ray2021-02-24 11:13 784人阅读评论(0) 收藏举报工频机即以50Hz交流电为高压发生器电源的传统X线检查设备。
我们知道,X线机(或称为X线检查设备)的组成可以大致分为X线发生器(X线源)和辅助设备两局部。
下面的讨论我们将不加区别地将X线机和X线发生器混为一谈。
工频X线机的高压电源的次级大致有单相自整流、单相半波整流、单相全波整流、三相全波整流、三相十二脉冲〔12拍〕等形式。
整流形式不同,施加于X线球管两端的电压脉动系数〔纹波系数〕差异十分大。
其中单相半波整流〔含自整流〕输出的电压纹波系数最大〔100%〕,而12拍最小〔3.4%〕。
我们知道,如果施加于X线管两端的电压随时间做从零至最高值做连续变化,那么在一个变化周期中,只有电压峰值附近的一小段电压值加速X线管灯系发射出来的自由电子才能够获得我们在机器上预置的能量〔即kVp〕,这样产生的X线光子才有可能对摄影有用,其余时间产生的X线光子能量都大大低于预置能量。
这样的X线光子对于我们的摄影目的毫无帮助,徒增加病人的吸收剂量而已。
中〔高〕频X线发生器的工作过程如下:50赫兹交流电源经过二极管整流、电容器平滑为恒定直流电压后,经过逆变器转换成具有一定频率的方波电压,该方波电压经变压器升压,再经整流、滤波,变为平滑的直流高压后,施加于X线管两端。
与此同时,采样电路对管电压进行采样,并将采样值送到比拟器,与预置的管电压值进行比拟。
如果采样值低于预置值,那么调节器发出调节信号,升高逆变器的频率,或增加逆变器输出的脉冲宽度,直到从实际的管电压采样值与预置值相等为止。
反之,假设采样值高于预置值,那么调节电路降低逆变器的工作频率或减少脉冲宽度,直到采样值与预置值相等。
同理,对管电流也采用同样的方法进行调节与控制。
下面我们从不同的角度来谈谈工频X线机和中〔高〕频X线机之间的差异。
1、对曝光参数〔KV,mA,时间或mAS〕控制的精度工频X线机的曝光控制精度根据整流方式不同而差异很大。
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。
逆变器工频机与高频机有怎样的区别
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。
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。
不间断电源高频与工频的区别
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。
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。
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.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.小结: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.二两者之间的比较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。
高频机X线机与工频X线机差别
高频机与工频机的差异项目传统工频X线机高频医用X线机高压发生器1、工频交流,只有50HZ,频率低造成电流输出的不稳定,进而对图像清晰度有影响。
2、同时管电流为不稳定正弦脉冲状对球管的伤害较大,降低球管寿命。
1、高频直流,高达35,000HZ的频率,能提供高频率、低纹波的曝光电压以及稳定的灯丝电流控制。
2、使球管输出的X光稳定可靠,更趋单色化,以最小的剂量获得最清晰、层次丰富的图像球管常用固定阳极,热容量有限。
旋转阳极,热容量大、散热好。
图像质量剂量不稳定造成图像清晰度不高,尤其是腹部、腰椎等体层厚的病人工频机图像质量更差用稳定同一X光剂量成像,图像质量能明显提高。
安全性X光剂量不稳定,使得呈现较好的图像,需要较大的放射剂量,软射线较多,因此对人体的伤害大高频机器最显著的特点就是不含软射线对病人和医护人员的放射伤害小经济效益1、收费不可能再提高,不能给医院创造更多的效益2、匹配数字传感器(RVG)会有缺陷(白片)配以RVG,输出的图文病历报告可以提高诊断检查的收费。
节省胶片及冲洗费用产品扩展性1、工频机器面临淘汰,没有任何扩展的价值,国家相关的卫生部门也反对用工频的机器做检查。
2、目前在西方国家,高频X光机已经取代工频X光机。
1、配备数字传感器可将图像无限容量地存储,档案管理系统可实现病人档案安全管理,并由计算机输出或打印图文并茂的诊断报告 2、更进一步的话更可升级为数字系统。
与CR系统匹配性匹配性不够理想,工频机难以有效充分发挥CR的效用与CR的匹配性比较理想,能充分发挥CR效用。
射线剂量曝光参数较高频机高很多同样的体位,同样的图像质量下,高频机只需工频机的60%-70%的射线剂量。
前瞻性工频技术已用一百多年,被高频取代是必然趋势。
高频化是目前和将来的主流X线高压发生技术。
高频机与工频机的区别-图文
请记住
• 在任何电源内部,加入变压器都是迫不得已的 做法 • 对于隔离变压器,所有UPS厂商都是选件 • 所有的UPS厂家都以能够取消变压器而荣,并 以此作为技术领先的说辞。 • 加入变压器并不能为系统带来可靠性的提高, 而只会导致系统效率下降
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工频机特点及原理
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输出隔离变压器不能隔离干扰和缓冲负载,更不能提高设备 的可靠性 首先要建立的一个概念是:UPS的输出必须具有良好的动态性 能,就是说它的输出端必须就有跟随负载快速变化的优越性 能。换言之,不允许输出端有任何抗干扰和缓冲的功能,这 是对电压源的基本要求。所以变压器的任何所谓的缓冲都是 不允许的,实际上也都是这样。 目前所有UPS的隔离变压器都是为了变压和隔离零线的目的而 接入的,并没有隔离干扰和缓冲负载突变的的功能。图4给出 了这种变压器的结构电原理图。从图中可以看出,变压器的 初级和次级之间都有绝缘层,他们就构成了一个一定容量的 电容器C,电容器的容抗和频率是成反比关系的,即: ( 1) 式中: XC是变压器初次级间等效分布电容的容抗,单位是 欧姆()。 f是干扰信号的频率。单位是赫兹(Hz)。 C是变压器初次级间等效分布电容量,单位为法拉( F)。
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高频机的性能
• 1,全IGBT的绿色 UPS
输入功率因数: 0.99
输入电流谐波失真度: <3% 发电机配比: 1:1.1
高频机的性能
工频机特点及原理
• 工频机变压器的第二个作用——对零线的隔离 • 工频机UPS采用的是全桥逆变器,如图1所示。这种逆变器输出的 不是一根火线和一根零线,而是两根火线。图2给出了在电压正弦 波输出与输入同步,无变压器和不接地情况下,正半波时的电流 流动方向和途径,如图中箭头所示。此时电路工作正常,因为电 流按正常路径依次流过两个整流管和两个逆变管,如图2所示,负 半波也是如此。然而用户的设备都要求输入电源接地,而我国的 用电制度则是零和地在变电站就连接在一起了,所以这里的接地 就带来了灾难。
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。
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。
UPS工频机与高频机的区别与性能比较
UPS工频机与高频机的区别与性能比较目前的国家和国际标准中没有对此进行定义,在国外也不使用这种叫法,这只是在国内使用的一个非标准的名称。
通俗的讲,就是含有逆变器输出变压器的UPS称为工频机,没有逆变器输出变压器的UPS就是高频机。
高频机通常采用IGBT进行高频开关整流,同时完成功率因数校正的功能。
而工频机都是采用晶闸管进行全控桥整流,对电网具有较大的谐波污染。
高频机因为没有了输出变压器,节省了资源、减轻了重量、提高了效率,是节能环保的机型,也是发展的趋势。
世界上主要的UPS厂家都推出大功率的高频机。
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。
二、性能比较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。
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
高频机与工频机区别
高频机与工频机区别给商务做技术支持,被问到最多的问题就是工频机与高频机的区别,还有这两种机型的优缺点,最重要的一点还是工频机与高频机的概念问题,概念清楚了,问题就好解决了,下面是我查的一些资料和大家一起分享,有不同见解的请发表一下意见,大家一起来完善这个问题。
工频UPS与高频UPS概念的辨析一直以来,业界对工频UPS和高频UPS的概念有各种定义,给用户造成了不少混淆。
主要的定义方法有以下两种:一是逆变器调制频率论。
即逆变器调制频率高于20kHz的UPS称为高频UPS,低于这个频率的UPS称为工频UPS。
这种定义方式经不起推敲的地方在于,如果以逆变器调制频率来定义,那么不仅应该有高频UPS,还应该有中频UPS。
而“工频UPS”的说法就师出无名了,因为,目前UPS的逆变器调制频率大多为4~8kHz,根本没有以工频(50Hz)来调制的。
二是整流器调制频率论。
这也是最为普遍被接受的一种定义方法。
即如果整流器是工频整流(如晶闸管整流),则称为工频机,否则称为高频机。
这种定义方法,在一段时间内确实为业内外普遍接受。
但随着UPS技术的发展,这种定义方法也显现出了其不严谨的地方,无法对现有的UPS机型进行准确分类。
那么什么才是“高频机”和“工频机”的准确定义呢?1 历史的沿革要对“高频机”和“工频机”进行准确定义,首先必须了解定义本身的历史沿革。
1.1 传统工频经典UPS静态UPS出现于上世纪60年代,其经典的拓扑原理如图1所示。
图1 传统工频UPS拓扑图可以看到传统的工频UPS由整流器、逆变器、静态旁路、维修旁路、逆变输出变压器组成。
这里逆变输出变压器是UPS的必要组成部分,其作用是升压。
这是因为UPS有一个重要的功能就是稳压,而整流、逆变两次变换均为降压环节(功率晶体管的管压降及各种损耗引起),另外还需要考虑市电电压低时,也要保证稳定不变的输出电压,所以UPS内部必须有一个环节用于升压,而逆变输出变压器就是用来实现这一功能的。
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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。
工频UPS电源与高频UPS电源的区别和优势缺点比较
一、工频UPS 工作原理存在的优越性
1. 工频UPS ,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。
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。
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。
二、工频UPS 硬件配置存在的优越性
1 .从技术上,工频UPS 比高频UPS 多增加了输入和输出变压器
(1). 工频UPS 独有标配的输入/ 输出变压器,使电流隔离免受输入干扰。
在工业环境中,有些外部设备是大的干扰输入,如泵、发动机等等。
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 .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。
3 .对工业的苛刻环境有极强的适应性
工频UPS 主要设计在苛刻的工业环境下使用,防护等级达到了IP54 ,而高频UPS 不具备这种适应能力。
(1). 工频UPS 设计的定位就是在工业环境中工作,如石化、电力、交通运输行业等等。
应用于各种苛刻的工业室外环境,防止外部输入干扰,如高温、高湿、粉尘、震动、腐蚀、爆炸危险型气体及一些无法预测的环境。