UPS電源工頻機與高頻機的比較

世界知名UPS廠商在技術選型和將來發(fā)展趨勢上都是以高頻為主力方向的，30kVA及以下的UPS都以高頻機為主，這與高頻機負載動態(tài)響應速度快，能量密度高，體積小，噪聲小，價格低(特別是小機)有很大關系，特別是高頻機可以做到輸入有源功率因數(shù)校正，真正代表將來綠色電源的發(fā)展趨勢。

工頻機：以傳統(tǒng)的模擬電路原理來設計，機器內(nèi)部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大，一般在帶載較大運行時存在較小噪聲，但該機型在惡劣的電網(wǎng)環(huán)境條件中耐抗性能較強，可靠性及穩(wěn)定性均比高頻機強。

高頻機：利用高頻開關技術，高頻機逆變頻率一般在20kHz以上。但高頻機在惡劣的電網(wǎng)及環(huán)境條件下耐受能力差，較適用于電網(wǎng)比較穩(wěn)定及灰塵較少、溫/濕度合適的環(huán)境。UPS發(fā)展的方向是高頻化、小型化、智能化和綠色化。因為小型化可以節(jié)省投資、提率、節(jié)約空間等。小型化的前提是高頻化，只有高頻化才可實現(xiàn)小型化。小型化的個目標就是取消輸入/輸出隔離變壓器。以前由于技術、器件和材料的原因，給UPS加入了輸入/輸出隔離變壓器，使得產(chǎn)品笨重、性能差、耗能大而且價格貴。后來由于新器件的問世，1980年由美國IPM公司首先推出的新方案成功地取消了輸入隔離變壓器，近幾年由于技術的進一步發(fā)展和成熟，推出了半橋逆變器變換方案，又成功地取消了輸出隔離變壓器，使UPS的性能又有了很大程度的提高，這就是人們所說的高頻機，它進一步使UPS縮小了體積、改善了性能、減輕了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。所以國際上的知名公司大都放棄了帶有輸出隔離變壓器UPS的生產(chǎn)。

高頻機與工頻機比較

高頻機與工頻機比較而言：尺寸小、重量輕、運行效率高(運行成本低)、噪聲低，適合于辦公場所，性價比高(同等功率下價格低)，對空間、環(huán)境影響小，相對而言，高頻UPS對復印機、激光打印機和電動機引起的沖擊(SPIKE)和暫態(tài)響應(TRANSIENT)易受影響，由于工頻機的變壓器把市電與負載隔離，在市電惡劣的環(huán)境下，工頻機比高頻機能提供更和可靠的保護，在某些場合如醫(yī)療等，要求UPS有隔離裝置，因此，對工業(yè)、醫(yī)療、交通等應用，工頻機是較好的選擇。兩者的選擇要根據(jù)用戶的不同、安裝環(huán)境、負載情況等條件權衡考慮。

高頻機不帶隔離變壓器，其輸出中性線存在高頻電流，主要來自市電電網(wǎng)的諧波*、UPS整流器和高頻逆變器脈動電流、負載的諧波*等，其*電壓不僅數(shù)值高而且難以消除。而工頻機的輸出地電壓低，而且不存在高頻分量，對于計算機網(wǎng)絡的通信來講，更加重要。

高頻機輸出沒有變壓器隔離，如果逆變功率器件發(fā)生短路，則直流母線(DCBUS)上的高直流電壓直接加到負載上，這是隱患，而工頻機則不存在此問題。

從以上的比對中可以清晰地看出工頻機在很多方面優(yōu)于高頻機。 對于可靠性要求較高的一些重要、關鍵部位的電源保護方案還應以工頻機為。工頻機的特點是簡單，存在的問題是：

輸入輸出變壓器尺寸大

用于消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大。

變壓器和電感產(chǎn)生音頻噪聲。

對負載和市電變化的動態(tài)響應性能較差。

效率低。

輸入無功率因數(shù)校正，對電網(wǎng)污染較嚴重。

成本高，特別對于小容量機型，無法與高頻機相比。

世界知名UPS廠商在技術選型和將來發(fā)展趨勢上都是以高頻為主力方向的，30kVA及以下的UPS都以高頻機為主，這與高頻機負載動態(tài)響應速度快，能量密度高，體積小，噪聲小，價格低(特別是小機)有很大關系，特別是高頻機可以做到輸入有源功率因數(shù)校正，真正代表將來綠色電源的發(fā)展趨勢。