工频VS高频(完全版)
工频机与高频机的比较
工频机与高频机的比较随着UPS技术的不断发展，很多计算机、电力电子领域的新技术、新理念引入到UPS行业。
与IT行业的其他产品类似，现在的UPS与从前的产品相比较，无论在主要性能上、外观尺寸上、对现场环境的适应性及可靠性方面，都有了显著的进步，有些指标甚至是质的飞跃，对于大中型UPS来说更是如此。
目前比较流行的大中型UPS结构由原来的老式结构逐渐转向更为合理的新型结构,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+升压变压器新型全IGBT UPS结构(高频机)如下，基本结构：不控整流+DC/DC倍压环节+独立充电器+逆变器从图中可以看出，工频机与高频机的概念主要是对整流部分而言，工频机是可控整流，传统技术最好可做到12拍整流；而高频机的整流是二极管不控整流+IGBT的高频直流升压环节。
对逆变器而言都是IGBT的SPWM高频逆变工作方式(除早期的可控硅逆变工作模式UPS，目前已经淘汰)。
另外，工频机的输出变压器必不可少，由于其整流逆变等环节均为降压环节，因此在输出侧必须有升压变压器作为电压的调整。
而高频机由于具有DC/DC升压环节，其输出侧不必要加升压环节(升压变压器)，对于需要加装隔离变压器的现场，高频机也可按照要求加装隔离变压器选件，其作用也由原来的必要配置转变为可选配置。
UPS的电气结构所以发生了更新变化，主要是由于元器件的发展，IGBT作为UPS的主要功率元件技术更加成熟，无论从容量、结构、或是可靠性都大大地提高了，加之UPS数字化程度地不断深入促成了新一代大中型UPS的主流结构由原来的工频机转向高频机(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)。
UPS电气结构的更新最直接的效果就是UPS主机体积的缩小，重量的下降，而更重要的是电气性能的提高。
下面具体分析两种结构UPS的电气原理及电气性能：早期大中型UPS主回路结构采用可控硅整流将输入的交流电整为直流，电池直接挂在直流母线上，当输入市电正常时，靠整流可控硅的调节对电池充电，同时为GTR或IGBT结构的桥式逆变器供电，逆变器将直流逆变为交流，最后经过输出变压器的升压及滤波，提供纯正的交流输出。
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UPS和高频UPS介绍
工频UPS
输出或输入、输出均配隔离变压器 较强 较强 较强 相对较好 可达0.92 85%~95% 较重
是否配隔离变压器 过载能力 抗输入浪涌能力 输出抗冲击、短路能力 零地电压差 输入功率因数 整机效率 重量
体积 功率器件容量
UPS AVR Inverter
较小 小
Surge Protection
– 只要你用电 就要PCM –
PCM 集团 不间断电源（UPS）系统基础知识
UPS
AVR
Inverter
Surge Protection
2
POWERCOM Group
Global Global Leader Leader in in Power Power Protection Protection
UPS AVR Inverter SurgeOM Group
Global Global Leader Leader in in Power Power Protection Protection
3.工频UPS和高频UPS的性能比较
指 标 高频UPS
否 一般 一般 一般 有高频分量 可达0.99 85%~97% 较轻
POWERCOM Group
Global Global Leader Leader in in Power Power Protection Protection
UPS
AVR
Inverter
Surge Protection
POWERCOM Group
Global Global Leader Leader in in Power Power Protection Protection
较大 大
6
POWERCOM Group
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。
工频机和高频机对比
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。
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。
工频和高频
输入 输出
UPS常见分类
iTrust-UL33系列高性能隔离UPS
优点：输入输出隔离 、供电质量好、输入特性好、功率因数>0.99、 谐波电流<3%、负载适应能力强 缺点：成本高、体积较大、 重量较重
旁路输入
主路输入
输出
整流器：
二极管整流
– 半桥整流
– 全桥整流
全导通角，无法调整整流后的电压幅值。
整流器：
SCR整流
可控硅整流理论基础
可以通过控制导通角来控制SCR的导通时间，从而控制输出的直流电压
整流器：
三相全桥SCR整流器
+ 1
A B C
3
5
C
4 6 2 _
SCR触发脉冲顺序：1－2－3－4－5－6－1。。。
逆变器：
功能： 把整流器或电池送来的直流电源变换成电压稳定（额定值±1%） ，频率稳定（额定值±1-2%，本机振荡精度可达额定值±0.05%） ，谐波含量少（THD＜5%，在峰值因数为3:1），干净的再生正弦 波交流电源供给负载。允许DCV变化范围：320V-490V。 组成： － － － － IGBT三相逆变桥 AC输出滤波电容 输出变压器 控制逻辑电路
组成：
加锁的手动开关。
控制：
手动控制、严格按操作步骤，把负载从逆变器供电转到手动维修旁路及恢复逆变 器供电。
工频机和高频机概念
最早的UPS的逆变输出使用SCR整流，输出为工频的方波。 现在这种拓扑结构已经不再使用。当前的UPS逆变电路使用的都是 开关管（晶体管、MOS管、IGBT），工作在高频的开关频率。 现在一般指的工频和高频机的概念为：
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
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。
高频和工频逆变器区别)_Studer_1107
80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100
- Bat
+ Bat
[%] Pnom.
High frequency transformer高频变压 器
HF inverter : max. Efficiency at nominal power out 高频逆变器在达到额定功率输出时，效率才是最高。 高频逆变器在达到额定功率输出时，效率才是最高。 工频逆变器在功率输出比较小时效率就很高。 工频逆变器在功率输出比较小时效率就很高。
90%
80%
70%
60%
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
案例计算： 案例计算： Small system with 2 to 3 m2 of solar panel, 250Wh/m2 production inverter power 350W 小太阳能系统： 到 平米太阳能板 发电250瓦时 平米，350W逆变器 平米太阳能板， 瓦时/平米 小太阳能系统：2到3平米太阳能板，发电 瓦时 平米， 逆变器 Case 1: MIC350（Conergy 高频逆变器） 高频逆变器） （ Self consumption of the inverter: 9.5W 自身损耗是 瓦 自身损耗是9.5瓦 During 24h: 228Wh (≈0.91m2 of panel!)24小时耗电 小时耗电228瓦时（约0.91平米 瓦时（ 小时耗电 瓦时 平米 太阳能板） 太阳能板） Case2: AJ350 （Studer逆变器） 逆变器） 逆变器 Self consumption of the inverter: 4W and 0.5W standby mode 自身耗电 ：4W（工作）和0.5W待机状态 （工作） 待机状态 16h ON and 8hours standby: 68Wh (≈0.27m2 of panel) 16 小时工作和 小时待机：耗电 瓦时（约0.27平米太阳能板） 小时工作和8小时待机 耗电68瓦时 小时待机： 瓦时（ 平米太阳能板） 平米太阳能板 No standby: 96Wh (≈0.38m2 of panel)无待机耗电：96瓦时（约0.38平米） 无待机耗电： 瓦时 瓦时（ 平米） 无待机耗电 平米 First conclusion: 第一个结论： 第一个结论： Self consumption can be dominant in a system 逆变器自身耗电在系统里是很突出的
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。
UPS工频机和高频机性能和应用比较表
UPS工频机和高频机性能和应用比较表性能序号比较的指标高频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 零地电压高,相对较差低，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16 带载能力 对负载要求高，不适宜带感性负载和强冲击性负载17 动态性能 一般 良好18 短路性能 欠佳 良好19 抗干扰能力 欠佳 良好20 输出波形 一般，输出含有直流成份 好21 安全性 无隔离，一旦末级损坏，输出有几百伏直流高压串入的危险，负载安全性低输入输出全隔离，负载无直流串入的危险，安全性高22 环保 对电网产生污染小 对电网产生一定谐波污染23 效率 整机效率高，节能 整机效率低，自身损耗大24 输入范围 输入范围宽 一般25 噪音 稍低 较大26 价格 低 高27 尺寸 相对较小且重量轻 稍大且笨重28 适用场合 要节能，价格低，负载对直流电不敏感，无强感性负载，不能对电网产生污染等场合负载与电源隔离，负载对直流电敏感，动态性能要好，带载能力要强的场合高频机是UPS的新型结构, 高频机的整流是二极管不控整流+IGBT的高频直流升压环节。
它的零地电压高,对电网产生的污染小,噪音较低,整机效率高,节能.对负载要求高，不适宜带感性负载和强冲击性负载.但体积小,重量轻,提高了电气性能.工频机是UPS的传统结构. 工频机是可控整流, 它的输出变压器必不可少, 在输出侧必须有升压变压器作为电压的调整; 它的带混合型负载能力强，抗冲击能力强,动态性能,短路性能,抗干扰能力均为良好,输出波形好,安全性高,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。
UPS高频机与工频机的区别
高频机与工频机的区别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，30KV A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。
工频VS高频（完全版）
⼯频VS⾼频（完全版）⼯频UPS与⾼频UPS的区别1、⾼频机与⼯频机定义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。
⼯频机与⾼频机性能⽐较电源是位于市电与负载之间，向负载提供优质电能的供电设备，是⼯业的基础。
电源技术是⼀种应⽤功率半导体器件，综合电⼒变换技术、现代电⼦技术、⾃动控制技术的多学科的边缘交叉技术。
随着电源事业的不断发展，⾼频变换是电源技术发展的主流。
但由于⾼频器件的限制，⾼频线路结构以及⾼频技术的不够成熟，使得现有市场上⾼频机的整体性能及稳定性都不如⼯频机。
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。
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工频UPS与高频UPS的区别1、高频机与工频机定义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。
工频机与高频机性能比较电源是位于市电与负载之间，向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础。
电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术。
随着电源事业的不断发展，高频变换是电源技术发展的主流。
但由于高频器件的限制，高频线路结构以及高频技术的不够成熟，使得现有市场上高频机的整体性能及稳定性都不如工频机。
工频机与市面上常见的高频机比较，优势主要表现如下几点：隔离方面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。
市电上的任何干扰、杂波、尖峰都可通过隔离变压器消除干净，甚至可以抵抗小电流的雷击冲击，因此负载安全可靠。
而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。
带载方面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，而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UPS容易损坏，因此高频机带载能力较工频机脆弱得多，这就是高频机功率很难做大的原因之一。
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：高频机在抗阶跃性负载"冲击"的能力和抗短路能力都有相当的下降。
显然，这十分不利于提高高频机UPS的整机性能。
对于UPS来说，它经常被用户置于这种状态下运行，即上班带载开机和下班带载关机。
大量的运行实践证实：UPS电源的故障"高发区"是发生在带载开机和带载关机以及UPS 在执行交流旁路供电和逆变器供电切换的操作期间。
基于上述原因，高抗冲击和高抗短路能力的工频机在保障用户设备及数据的安全方面优于高频机。
输入市电电压范围方面高频机由于采用Boost升压电路，当市电输入电压太低时，不可能做到低电压长时间满负载工作，因为Boost电感会异常发热；当市电过高时，高频机Boost升压电路功率器件的耐压、耐流、抗冲击问题很难解决。
以上两点是造成高频机Boost升压电路损坏率极高的重要原因，因此高频机要求市电输入相对稳定，也就是说高频机的市电输入范围较窄。
另外，高频机输入市电范围较窄（一般为180V AC～256V AC），当输入市电＜180 V AC或＞256V AC 时，电池处于漏放电状态，从而导致电池的寿命缩短（因为电池的寿命与电池的放电次数、电池的放电电流大小有着绝对的关系）相反，带有A VR技术（无断点自动稳压技术）的工频机因带有自己的稳压自耦输入变压器，可保证输入市电电压在150V AC～310V AC。
在此范围内电池不用放电，从而延长电池的寿命。
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。
而工频机采用传统的脉宽整流或桥式整流电路，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。
干扰方面高频机的干扰指标远远大于工频机，可对负载设备造成干扰（特别是：极易造成显示器的显示错乱和控制、通讯线路错乱），使负载设备的运行安全性降低。
功率器件选用方面为了降低整机制造成本，高频机在后级输出功率器件的选用上多为MOS管，而工频机多是选用目前世界上最为先进的IGBT。
这就使得高频机在输出电流的提供方面，无法像工频机一样，能够为负载提供瞬态的大电流。
这也是高频机较工频机容易损坏的原因。
综上所述：高频机在带载能力、工作稳定性、产品可靠性均不如工频机，在使用环境上也比工频机要求严格，且整机制造成本较低，价格较工频机便宜。
基于这些原因，用户应视自己的资金采购情况、负载重要情况、环境使用情况来酌情选择UPS。
工频UPS的优越性一、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。
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。
3、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。
(2).工频UPS可适应高温环境0~55℃，相对湿度0%~95%，防尘、防雨水。
诸如中国海洋石油公司，中国石化公司这样规模的大公司选择使用的工频UPS产品，就是因为它具备高可靠的苛刻工业室外环境适应能力。
(3).高频UPS不是专为工业环境设计，所以只能安装在清洁的、较安全的、可预测的环境中。
如安装于空调房、低温、无尘等环境。
4．工频UPS设备寿命的优越性工频UPS设计寿命超过20年，而高频UPS设计寿命为3~5年。
(1).根据工频UPS销售经验，许多设备都能正常工作15至30年(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，如石化厂或电站。
所以，即便是工频UPS早期的投入较高频UPS大，但在20年以上的时间内其产品都无需要更换设备，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年后设备就需要更换。
而且备品备件的储备也极其有限。
5．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。
(1).工频UPS设计有方便的前端维护，并可在系统停产后长时间的提供备品备件，方便维护。
且工频UPS使用和维护服务期都超过20年。
(2). 高频UPS的购买、使用及更换时间相对较短。
三、工频UPS输出的电源质量存在的优越性1．工频UPS独有的输入输出变压器。
使电流隔离免受输入干扰的同时，也将提高最终电源输出的质量。
在像石化领域一类的恶劣工业环境中，输出电源质量的优劣，将直接影响整个工厂设备、人员的安全性及生产能力。
2．高频UPS并不具备上述组件，所以也不具备如此强大的功能。
四、工频UPS过载切换存在的优越性1．强大的过载能力2．工频UPS设计有强大的过载能力。
当设备过载时，由于其具有的过载能力强，所以UPS切换至旁路运行的可能性很小。
这将大大增加系统的安全性。
因为当切换至旁路运行时，同则意味着负载不再由逆变器或蓄电池供电。
高频UPS的过载能力相对工频UPS较低，当发生意外过载时，容易由UPS切换至旁路运行，这将会把系统置于一个极不稳定的状态，增加了旁路开关因瞬时过载而跳闸的可能性，影响了系统的安全性。
工频机与高频机优缺点对照表。