工频与高频的经典分析
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。
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。
高频与工频电除尘的对比分析和应用
高频与工频电除尘的对比分析和应用本文简述了高频与工频电除尘的工作原理，对各自存在的优缺点进行了详细的论述和分析，并重点从工作环境、节能、设备维护方面进行了细致的说明，在应用方面，从使用单位的角度出发，提出了相应见解。
1、引言控制排放，保护环境，是作为火力发电厂的一项重要考核指标，老式的离心水膜除尘因其效率低而被淘汰，取而代之的是新型的，除尘效率更高的电除尘，电除尘的工作原理是这样的，首先，通过高压控制柜把单相的380V交流电变成可调节的0~380V交流电送给整流变，整流变是个特殊的升压变压器，它除具有一般的变压器功能外，在它的内部高压侧还装有一个整流用的硅堆，能直接将整流变高压侧的交流电整流成直流电，这样，整流变的输入是0~380V，而它的输出侧是直流0~72KV，再通过高压隔离刀闸送入电除尘器内部电场的正、负极板，利用极板间电晕放电使粉尘荷电的原理，把烟气中的粉尘吸附到极板上，再通过振打装置把吸附到极板上的粉尘除去，这就是普通电除尘的工作原理，因为频率是不变的，所以，这种电除尘也叫工频电除尘。
高频除尘是在工频电除尘的基础上发展起来的新型除尘方式，工作原理与工频电除尘大致相同，不同的是高频电除尘采用的是三相380V交流电源，在控制柜内通过整流变成直流电，再把直流逆变成高频交流电，再通过整流变升压、整流，经过高压隔离刀闸进入电场除尘，可以看出，高频电除尘的供电系统要比工频电除尘复杂的多。
另外，受到逆变出来的高频交流不能长距离输送的约束，高频控制柜必须和整流变一起安装在电除尘的顶部，这就导致高频电除尘控制柜工作环境恶劣，维护复杂，但因高频电除尘比普通工频电除尘的除尘效率高且节能，在环保要求越来越严格的今天，依然得到广泛的应用。
2、工频电除尘的优点2.1供电简单，便于维护工频电除尘仅仅是通过调压可控硅来控制整流变的输入电压，进而达到调整整流变输出电压的目的，因此它的控制柜内部结构简单，工作可靠，维护量小，造价低，并且维护费用也低。
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。
高频电源和工频电源的简单对比
1、工频可控硅调压电源（常规电源），已应用了几十年，属成熟产品，闪络（火花）控制特性已很成熟，应用间歇供电方式克服高比电阻粉 尘引起的反电晕的节能提效技术也已很完善，是目前国际国内应用最广泛的电除尘用高压电源，技术先进的常规电源可以满足目前绝大 部分电除尘器控制要求，很多用常规电源的除尘器的排放小于 50mg/Nm3。常规电源输入到电除尘器电场的电压纹波较大（通常为 20%~30% ）所以其平均值和峰值有 20%~30%的差别，对中比电阻粉尘需要提供较大电流的前级电场略有不足，此外，常规电源的功率 因数和效率相对较低。闪络特性来自应用闪络冲击小，
煤种变化时可改变运行 方式，工况适应性强。
冲击较小，技术成熟 工况适应性较强
2、高频电源不但具有闪络（火花）控制特性好、功率因数和效率高、输入到电除尘器电场的电压纹波较小（≤3% ），平均值和峰值基本相 同等优点，而且具有脉冲供电功能（脉冲宽带比常规电源更窄，更有利于高比电阻粉尘的收集），因此能适应工况变化。极大地拓展了电 除尘器的适应范围，能有效提高除尘效率，减少粉尘排放 30%以上，是电除尘电源的发展方向。
高频电源 工频电源
供电电网
三相 负荷平衡
单相 负荷不平衡
高频电源、工频电源对比表
功率因数
效率
能耗
供电方式
高 ≥0.9
高 ≥0.9
较低
较低
（仅满负载时≥
0.8）
（仅满负载时≥0.8）
最低 较低
1、纯直流供电 （纹波电压≤3%）
2、脉冲供电 1、全波供电 （满负载时纹波电压 20%~30%） 2、间歇供电
工频和高频-工频和高频课件
等。这些设备利用工频交流电的特性，实现对电动机的精确控制，提高
生产效率和产品质量。
高频的实际应用案例
无线通信
高频（GHz级别）在无线通信领域中发挥着重要作用。无线局域网（WLAN）、蓝牙、 Zigbee等无线通信技术都工作在高频段，可以实现高速数据传输和低延迟通信。
雷达与卫星通信
高频信号具有较好的穿透能力和分辨率，因此在雷达和卫星通信领域中得到广泛应用。高 频信号能够穿透复杂环境和障碍物，实现精确的目标探测和定位。
域。
适用范围
工频适用于大功率、低频率的场 合，而高频适用于小功率、高频
率的场合。
发展趋势
随着技术的发展，工频和高频的 应用场景也在不断变化和扩展。 未来，工频和高频将会有更多的
交叉应用和融合发展。
04
工频与高频的发展趋势
工频的发展趋势
数字化
随着数字化技术的普及，工频领域正逐步实现数字化转型，提高 生产效率和降低成本。
03
工频与高频的比较
工作原理的比较
工作原理
工频是指电网的工作频率，通常 为50Hz或60Hz，而高频则是指 电路中电流的工作频率较高，通
常在kHz到MHz的范围内。
交流与直流
工频是交流电的工作频率，而高频 可以是交流电或直流电。
波形
工频的波形是正弦波，而高频的波 形可以是方波、正弦波、三角波等。
工频的特点
总结词
工频具有稳定、可靠、经济实惠等特点。
详细描述
由于工频是电力系统中的标准频率，因此它具有高度的稳定性和可靠性。此外， 由于工频电力的普及和规模化效应，工频电力相对经济实惠，适合于大多数工 业和家庭应用。
工频的应用场景
总结词
工频主要应用于工业、家庭和商业领域。
“工频”优于“高频”的剖析
“工频机”和“高频机”剖析站在UPS设备厂商立场，当然都认为是自己的好，“公说公有理，婆说婆有理”。
特别是对于起步较晚、技术能力相对较弱的厂商，虽然也或早或晚涉足高频技术的开发，但是短时间内只能止步于中低容量。
为了自身的生存需要，就必须寻找一些看似“过硬”的理由，来延缓市场技术升级的步伐、想方设法延长低技术产品的生命周期，以更少的投入来赢得更大的产出。
下面就“工频机”厂商惯常使用的，抬高“工频机”、贬低“高频机”的论点作逐一分析，看看是不是真的如此，虽然这些厂商自己通常也在生产和销售一定功率段的“高频机”。
其中有的厂商500k已经上市，有的厂商400k正在作初期推广试用的同时，还收购了非主流品牌中低端的1200k生产线。
一、“工频机”厂商的主要论点工频机和高频机是按UPS的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。
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。
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K到几十KHz,远远高于工频机,因此称为高频UPS。
在工频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，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。
相比而言，高频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。
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。
高频电源和工频电源的简单对比
1、工频可控硅调压电源（常规电源），已应用了几十年，属成熟产品，闪络（火花）控制特性已很成熟，应用间歇供电方式克服高比电阻粉 尘引起的反电晕的节能提效技术也已很完善，是目前国际国内应用最广泛的电除尘用高压电源，技术先进的常规电源可以满足目前绝大 部分电除尘器控制要求，很多用常规电源的除尘器的排放小于 50mg/Nm3。常规电源输入到电除尘器电场的电压纹波较大（通常为 20%~30% ）所以其平均值和峰值有 20%~30%的差别，对中比电阻粉尘需要提供较大电流的前级电场略有不足，此外，常规电源的功率 因数和效率相对较低。
闪络特性
应用
闪络冲击小，
煤种变化时可改变运行 方式，工况适应性强。
冲击较小，技术成熟 工况适应性较强
2、高频电源不但具有闪络（火花）控制特性好、功率因数和效率高、输入到电除尘器电场的电压纹波较小（≤3% ），平均值和峰值基本相 同等优点，而且具有脉冲供电功能（脉冲宽带比常规电源更窄，更有利于高比电阻粉尘的收集），因此能适应工况变化。极大地拓展了电 除尘器的适应范围，能有效提高除尘效率，减少粉尘排放 30%以上，是电除尘电源的发展方向。
高频电源 工频电源
供电电网源、工频电源对比表
功率因数
效率
能耗
供电方式
高 ≥0.9
高 ≥0.9
较低
较低
（仅满负载时≥
0.8）
（仅满负载时≥0.8）
最低 较低
1、纯直流供电 （纹波电压≤3%）
2、脉冲供电 1、全波供电 （满负载时纹波电压 20%~30%） 2、间歇供电
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。
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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4、体积小、重量轻工频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。
比如山特200kVA工频UPS 重1380kg，而同是他的250kVA高频UPS 重量只有830kg。
5.数字技术的应用工频UPS刚开始是模拟技术，现在最高级的才发展到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UPS技术一开始就是数字与模拟相结合的技术，目前先进的已发展到全数字化技术，不言而喻，可靠性是很高的6. 对电网的适应能力强工频UPS对于适应输入电压±15%的变化已很不易；而高频UPS甚至适应输入电压±30%左右的变化，这又大大延长了电池的寿命。
7. 能将并机环流衰减到几乎为零工频机UPS的并联就是变压器的直接并联,而变压器的直接并联最容易产生很大的环流,高频机UPS由于没有输出变压器,它们的并联可以看出这里的环流路径上处处是障碍,小于2V 的电压差根本性不成环流。
总之，高频UPS在性能上不但完全具备工频UPS的一切特性，而且还具备很多后者没有的特点和功能。
由此可见，高频UPS完全可以替代工频UPS而成为数字化时代的主流趋势。
三、高频UPS与工频UPS的现状因为高频UPS对技术与工艺以及生产手段的要求非常严格，一般不容易仿制，所以20kHz 以上的高频UPS容量都小于100kVA，但目前仍有少数制造厂的技术真正过关，而且已显示出强大的生命力。
在大功率范围虽然不能做到20kHz，但采用高频机结构，比如用IGBT高频整流（相对于50Hz而言），频率一般在15kHz以下，多数厂家已可做到200kVA，其中也有佼佼者，比如秀康10年前就可做到8kHz/480kVA，伊顿9395也可做到15kHz/1200kVA，并已成为美国的军方指定产品。
这说明高频结构UPS技术早已成熟。
另外在我国军方和金融等重要部门也纷纷采用，并收到了良好的效果。
因此工频结构UPS在这种情况下的日子会越来越艰难，好在是还有那么一批厂家的高频结构UPS没有过关，还得主推工频UPS，作为市场手段多说一些当前用工频UPS更合适之类的语言，多说一些工频机的好处和多找一些高频机的缺点均属正常现象，这可以理解，也可能是认识问题。
但不要认为工频UPS技术永远不落后。
从科学发展观来说，以后一段时间内无疑是高频UPS的市场。
不可否认，高频UPS同样也有退出历史舞台的一天，当然那是后话。
四、所谓两个发展方向现在有一种说法：高频UPS和工频UPS是两个发展方向。
这就使人糊涂了：·难道效率低的产品也是发展方向？难道节能减排还允许其反向产品发展？·难道耗费资源和笨重的产品也是发展方向？总之，这种观点不外乎说：高频UPS与工频UPS并存；节能减排与浪费能量和资源并存；先进与落后并存…所谓技术上的并存应该是不可替代的，比如自行车虽然比汽车跑得慢，但它们在一定程度上是互相不可替代的；而这里的UPS 技术却是可以完全替代的, 而且是顺理成章。
Difference between Frequency and High-frequency—why high-frequency UPS will replace of frequency UPSWith the developing of society and science, new technology replace of old ones is always a rule. However, the replacement and switching between the new and old is not such easy. The electronic technology has already entered into the digital age, and this is a develop principle that can not be changed. Now I would like to give some explanation why the frequency UPS will be replaced of by high-frequency UPS.1、general conception of high-frequency UPS and frequency UPSStable and convertible frequency inverter, which has only 50HZ input and output frequency and has output transformer circuit, was invented in the 1970s’,it is no doubt that at that time this was really very high technology and of course it made much contribution tothe electronic field. Generally speaking, no matter how advanced a technology is, it is only compared to say so because they have its own using period. With the exist and developing of IT technology, frequency UPS shows his disadvantage, such as bulky, high weight, high power consuming and low input power index, these drawbacks make people doubt its reliability. Naturally, there should be some new technology to replace of it, and thus there comes the high-frequency UPS, which has over 20 kHz input and output frequency and no transformer circuit.2、compared with frequency UPS, high-frequency UPS has lots of advantages1、high input power factorGenerally, all the circuit of frequency UPS under 200kVA use the SCR（Silicon Controlled Rectifier）6 pulse rectification and the input power factor is less than 0.8 while the harmonic current is 30%. If we connect with a generator, the capacity of the generator should be three times of the UPS power; and for those single-phase lowpower UPS, it is at least five times. But for high-frequency UPS with any capacity, the input power factor can be as high as 0.99 and even higher while the harmonic current is less than 5%. If connected with generator, the capacity is theoretically the same as UPS power thus reduce the cost and occupy. This point has good economic and social significance, especially for making full use of the AC power.2、low self-power-consumingIn the same situation, for example, if we need the input factor of anormal frequency UPS becomes over 0.95, we must connect a harmonicfilter or changed it into 12 pulse rectification, that’s to say, we need anextra equipment, and plus the transformer, there is totally two processesmore than the high-frequency UPS. Because of these two factors, efficiency of frequency UPS is 5% less than high frequency ones. If we use UPS with 100kw capacity for one year, frequency UPS will consume 50000 kWh AC power more than the high frequency ones. This has very deep meaning in recent society!3、little interferenceUPS has two kinds of interference, one can be heard (machinery noise), but the others can not (Electrical noise). These two kinds of noise all exist in frequency UPS (especially, if used for a long time, the transformer will cause great machinery noise while working, and sometimes it can be asnoisy as a small generator) and affect the equipment and human healthy.But for high-frequency ones, since the frequency is over 20 kHz (which can not be heard by human ear) and the input power factor is more than0.99(which is almost linear), so there is nearly no interference caused.4、small size and lightFrequency UPS has is very heavy because it has output transformer and some low frequency components (LC) which adapt to the 50Hz. Le t’s take 200kVA UPS for an example, frequency ones weight 1.38KG while high-frequency ones is only 0.83KG.5、Application of digital technologyAt the very beginning, frequency UPS only use simulation technology andcombination of digital and simulation technology is the highest one, buthigh-frequency ones use digital technology once it exists. It’s no doubt that this kind of product will have more reliable quality.6、Better adaptability to the AC power networkIt is not easy for frequency UPS to adapt the 15% change of the power network but high-frequency UPS can adapt even a 30% change, and this would extend the battery life.7、can reduce the parallel operation circulation to minimumThe parallel connection of frequency UPS is actually the direct parallel connection of transformer, which will easy to cause high circulation; but high-frequency UPScause no circulation when the voltage is less than 2V because there is no outputtransformer and it has obstruction almost everywhere in the circuit.In short, high-frequency UPS not only have all the features thatfrequency UPS has, but even has much more new functions that the latter one doesn’t have. So, it is definitely that the former will replace of the the latter and become the main solution in this field.3、status of high-frequency UPS and frequency UPSAlthough the high-frequency UPS has very strict requirement for technology and production way and not easy to copy, but there is still several factories has qualified technology and showed great vitality. For high power ones, although can not reach 20kHz but if use high-frequency structure （generally the frequency is under 15kHz）, such as IGBT high-frequency rectification（Relatively to the 50Hz）, many factories can make it 200kVA; what’s more, so me factories even do it better, for example, Xiukang can make it as8kHz/480kVA ten years ago; Eton 9395 also realizes 15kHz/1200kVA which has been chosen as U.S. military specified products. All these show that high-frequency structure of UPS technology is already mature. In addition, this kind of technology is also used in some important government department in China, like military and financial, and already received good results.So the frequency UPS will have a more difficult situation. Fortunately, there are still some factories with unqualified technology and they need to promote it. Thus as a sales strategic, saying some good words for frequency UPS and some bad words for the other one is understandable. But please do not think that frequency UPS technology will last for ever because the future is definitely belongs to the high- frequency UPS.4、the so-called “two develop direction”Nowadays, there is a saying that high-frequency UPS and frequency UPS are “two develop direction”, this makes people c onfused! Does the low-efficiency product have a future? Does “Energy-saving emission reduction” allow the development of a product which against this purpose? Doeshigh-source-consuming product can be developed? All in all, this kind of opinion is that the se two kinds of UPS will coexist; “Energy-saving emission reduction” and source-consuming will coexist; advanced and backward will coexist! But this is unreasonable! Coexistence of technology means irreplaceable, like bicycle and car, the former is slower than the latter, but to some extent they can not replace of each other, however, high-frequency UPS can replace of frequency UPS, naturally.。