工頻機(jī)和高頻機(jī)對比

1、精品工頻 UPS和高頻 UPS對比1 工頻機(jī)和高頻機(jī)的基本原理工頻機(jī)由可控硅(SCR)整流器、 IGBT 逆變器、 旁路和隔離變壓器等組成。因其整流器和逆變器工作頻率均為工頻50Hz ，顧名思義叫工頻機(jī)，又稱為工業(yè)機(jī)。高頻機(jī)通常由IGBT 高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT 通過控制加在門極的驅(qū)動(dòng)來控制其開通與關(guān)斷，IGBT 整流器開關(guān)頻率通常在幾千赫到幾十千赫，甚至高達(dá)上百千赫，因此稱為高頻機(jī)，又稱為商業(yè)機(jī)。2 工頻機(jī)和高頻機(jī)的性能對比(1) 在可靠性方面，工頻機(jī)要優(yōu)于高頻機(jī)工頻機(jī)采用可控硅(SCR)整流器，該技術(shù)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展和革新，已經(jīng)非常成熟，其抗電流沖擊能力非常

2、強(qiáng)。由于SCR 屬于半控器件，不會(huì)出現(xiàn)直通、誤觸發(fā)等故障。相比而言，高頻機(jī)采用的IGBT 高頻整流器開關(guān)頻率較高，但是IGBT 工作時(shí)有嚴(yán)格的電壓、電流工作區(qū)域，抗沖擊能力較低。因此在可靠性方面，高頻機(jī)比工頻機(jī)低。(2) 在負(fù)載對零地電壓差的要求方面，工頻機(jī)要優(yōu)于高頻機(jī)高頻機(jī)零線會(huì)引入整流器并作為正負(fù)母線的中性點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)就不可避免地造成整流器和逆變器高頻諧波耦合在零線上，抬升零線電壓，造成負(fù)載端零地電壓差升高，很難滿足大多數(shù)服務(wù)器對零地電壓差小于1V 的需求。另外，在市電和發(fā)電機(jī)切換時(shí)，高頻機(jī)往往因零線缺失而無法工作，在這種工況下可能造成負(fù)載閃斷的重大故障。工頻機(jī)因整流器不需要零線參與工作，

3、在零線斷開時(shí)，UPS 繼續(xù)保持正常供電。-可編輯 -精品（ 3 ） 工頻機(jī)標(biāo)配逆變器輸出隔離變壓器，高頻機(jī)無輸出隔離變壓器隔離變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，進(jìn)行電氣隔離的裝置。隔離變壓器在逆變器的輸出端，可以大大改善逆變器供電質(zhì)量。隔離變壓器有以下四大優(yōu)點(diǎn)：（3.1 ） 降低零地電壓差，優(yōu)化逆變器末端供電質(zhì)量工頻機(jī)隔離變壓器可以實(shí)現(xiàn)UPS 輸入和輸出之間的電氣隔離，從而有效地降低輸出端零地電壓差。由于隔離變壓器的副邊繞組采用Y 型接法， 中性點(diǎn)接地后產(chǎn)生新的零線，從而達(dá)到降低零地電壓的目的。事實(shí)上，HP 、 IBM 、 SUN 的小型機(jī)因?yàn)橐ＷC精密的計(jì)算能力與高可靠的數(shù)據(jù)處理傳輸能力， 都會(huì)對零

4、地電壓差有極高的要求，工頻機(jī)加裝隔離變壓器可以徹底解決因?yàn)榱愕仉妷翰钇咚斐傻囊恍﹩栴}。（3.2 ） 濾除負(fù)載端諧波，提高供電質(zhì)量隔離變壓器本身具有電感特性，輸出隔離變壓器可以濾除負(fù)載端的大量低次諧波，減少高頻干擾，并可以使高次諧波大幅度衰減。采用隔離變壓器， 可以有效地抑制竄入交流電源中的噪聲干擾，提高設(shè)備的電磁兼容性。（3.3 ）增強(qiáng)過載短路保護(hù)能力，即保護(hù)負(fù)載又保護(hù)UPS 本身由于隔離變壓器自身的特性，逆變器在工作過程中，如果遇到大的短路電流，變壓器會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢，延緩短路電流對負(fù)載以及逆變器的沖擊破壞，具有保護(hù)負(fù)載和UPS 本身的作用。（3.4）“通交流阻直流”，UPS 故障時(shí)保護(hù)

5、負(fù)載由于高頻機(jī)無輸出隔離變壓器，一旦逆變器的IGBT 被擊穿短路，母線直流高電壓將直接加到負(fù)載上，危及負(fù)載的安全。工頻機(jī)標(biāo)配輸出隔離變壓器具有“通交流阻直流”的能力，可以完全杜絕此類問題，在逆變器發(fā)生類似故障時(shí)能夠使負(fù)載安全得到保證。-可編輯 -精品3 工頻機(jī)和高頻機(jī)主要性能對比序號比較的指標(biāo)高頻機(jī)工頻機(jī)1可靠性低高2過載能力低強(qiáng)3抗輸入浪涌能力低強(qiáng)4輸出抗沖擊、短路能力弱強(qiáng)5輸入功率因素0.960.856整機(jī)效率85%-97%85-95%7零地電壓差較差有高頻分量較好8功率器件容量較小較大9故障時(shí)器件損壞程度高低10可維護(hù)性較復(fù)雜較簡單11重量較輕較重12體積較小較大13適應(yīng)發(fā)電機(jī)能力較差好14輸出功率因素0.70.815制造成本低高4 結(jié)論從結(jié)構(gòu)上講， 工頻機(jī)整流器采用可控硅整流器具有穩(wěn)定可靠耐用抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，高頻機(jī)整流器采用IGBT 整流或 IGBT 升壓，由于IGBT 本身的特點(diǎn)限制使得高頻機(jī)的耐用性可靠性以及-可編輯 -精品抗沖擊能力大大低于可控硅整流器；工頻機(jī)逆變器和高頻機(jī)逆變器的差異主要表現(xiàn)在隔離變壓器上，而工頻機(jī)對隔離變壓器的使用，在很大程度上提升了UPS 輸出的可靠性和電源質(zhì)量。用戶在選購設(shè)備的時(shí)候應(yīng)當(dāng)立足于自身的實(shí)際需要。比如，用戶在建設(shè)數(shù)據(jù)機(jī)房，對可靠性和穩(wěn)定性的要