工頻機(jī)與高頻機(jī)的區(qū)別.doc

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1、工頻機(jī)與高頻機(jī)的區(qū)別UPS按設(shè)計電路工作頻率來分，可分為工頻機(jī)和高頻機(jī)。工頻機(jī)是以傳統(tǒng)的模擬電路原理來設(shè)計，機(jī)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(jī)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(jī)強。而高頻機(jī)是以微處理器（CPU蕊片）作為處理控制中心，是將繁雜的硬件模擬電路燒錄于微處理器中，以軟件程序的方式來控制UPS的運行。因此，體積大大縮小，重量大大降低，制造成本低，售價相對低。高頻機(jī)逆變頻率一般在20KHZ以上。但高頻機(jī)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

2、適的環(huán)境。高頻機(jī)與工頻機(jī)比較而言：尺寸小、重量輕、運行效率高（運行成本低）、噪音低，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(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)和電動機(jī)引起的沖擊（SPIKE）和暫態(tài)響應(yīng)（TRANSIENT）易受影響，由于工頻機(jī)的變壓器把市電與負(fù)載隔離，對市電惡劣的環(huán)境下，工頻機(jī)比高頻機(jī)能提供更安全和可靠的保護(hù)，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(yīng)用，工頻機(jī)是較好的選擇。兩者的選擇要根據(jù)客戶的不同、安裝環(huán)境、負(fù)載情況等條件權(quán)衡考慮。工頻機(jī)的特點是簡單，存在的問題是：1）輸入輸出變壓器尺寸

3、大；2）用于消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大；3）變壓器和電感產(chǎn)生音頻噪聲；4）對負(fù)載和市電變化的動態(tài)響應(yīng)性能較差。5）效率低；6)輸入無功率因數(shù)矯正，對電網(wǎng)污染較嚴(yán)重；7）成本高，特別對于小容量機(jī)型，無法與高頻機(jī)相比。工頻機(jī)與高頻機(jī)的可靠性比較：1，高頻機(jī)不可靠是站不住腳的，世界知名UPS廠商在技術(shù)選型和將來發(fā)展趨勢上都是以高頻為絕對主力方向，30KVA及以下的機(jī)器都以高頻機(jī)為主，這與高頻機(jī)負(fù)載動態(tài)響應(yīng)速度快，能量密度高，體積小，噪聲小，價格低（特別是小機(jī)）有很大關(guān)系，特別是高頻機(jī)可以作到輸入有源功率因數(shù)矯正，真正代表將來綠色電源的發(fā)展趨勢。2，凡是對高頻機(jī)可靠性提出

4、質(zhì)疑的，可以肯定，是國內(nèi)的雜牌小UPS廠商。他們本身技術(shù)力量有限，測試設(shè)備不足。因此在開發(fā)高頻機(jī)的過程中受開發(fā)水平的限制無法完善機(jī)身性能，從而只能在引進(jìn)80年代末臺灣廠商的技術(shù)的基礎(chǔ)上完善工頻機(jī)。工頻機(jī)向高頻機(jī)的發(fā)展很重要的一點是高頻開關(guān)控制的抗干擾問題，而這個問題已隨著使用DSP全數(shù)字控制技術(shù)而得到解決。?UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)的技術(shù)區(qū)別隨著UPS技術(shù)的不斷發(fā)展，很多計算機(jī)、電力電子領(lǐng)域的新技術(shù)、新理念引入到UPS行業(yè)。與IT行業(yè)的其他產(chǎn)品類似，現(xiàn)在的UPS與從前的產(chǎn)品相比較，無論在主要性能上、外觀尺寸上、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性及可靠性方面，都有了顯著的進(jìn)步，有些指標(biāo)甚至

5、是質(zhì)的飛躍，對于大中型UPS來說更是如此。IGBT逆變器+升壓變壓器新型全I(xiàn)GBTUPS結(jié)構(gòu)(高頻機(jī))如下，基本結(jié)構(gòu)：不控整流+DC/DC倍壓環(huán)節(jié)+獨立充電器+逆變器從圖中可以看出，工頻機(jī)與高頻機(jī)的概念主要是對整流部分而言，工頻機(jī)是可控整流，傳統(tǒng)技術(shù)最好可做到12拍整流；而高頻機(jī)的整流是二極管不控整流+IGBT的高頻直流升壓環(huán)節(jié)。對逆變器而言都是IGBT的SPWM高頻逆變工作方式(除早期的可控硅逆變工作模式UPS，目前已經(jīng)淘汰)。另外，工頻機(jī)的輸出變壓器必不可少，由于其整流逆變等環(huán)節(jié)均為降壓環(huán)節(jié)，因此在輸出側(cè)必須有升壓變壓器作為電壓的調(diào)整。而高頻機(jī)由于具有DC/DC升

6、壓環(huán)節(jié)，其輸出側(cè)不必要加升壓環(huán)節(jié)(升壓變壓器)，對于需要加裝隔離變壓器的現(xiàn)場，高頻機(jī)也可按照要求加裝隔離變壓器選件，其作用也由原來的必要配置轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇x配置。UPS的電氣結(jié)構(gòu)所以發(fā)生了更新變化，主要是由于元器件的發(fā)展，IGBT作為UPS的主要功率元件技術(shù)更加成熟，無論從容量、結(jié)構(gòu)、或是可靠性都大大地提高了，加之UPS數(shù)字化程度地不斷深入促成了新一代大中型UPS的主流結(jié)構(gòu)由原來的工頻機(jī)轉(zhuǎn)向高頻機(jī)(正如當(dāng)年可控硅逆變器被大功率晶體管GTR取代，之后又被IGBT逆變器取代一樣)。UPS電氣結(jié)構(gòu)的更新最直接的效果就是UPS主機(jī)體積的縮小，重量的下降，而更重要的是電氣性能的提高。

7、下面具體分析兩種結(jié)構(gòu)UPS的電氣原理及電氣性能：????????早期大中型UPS主回路結(jié)構(gòu)采用可控硅整流將輸入的交流電整為直流，電池直接掛在直流母線上，當(dāng)輸入市電正常時，靠整流可控硅的調(diào)節(jié)對電池充電，同時為GTR或IGBT結(jié)構(gòu)的橋式逆變器供電，逆變器將直流逆變?yōu)榻涣鳎詈蠼?jīng)過輸出變壓器的升壓及濾波，提供純正的交流輸出。從其結(jié)構(gòu)中可以看出，從整流（從交流變?yōu)橹绷鳎┑侥孀儯ㄔ趶闹绷髯優(yōu)榻涣鳎┑倪^程中，每個環(huán)節(jié)都是將壓環(huán)節(jié)：可控硅整流是為了提供恒定的直流電壓而采取的一種整流方式（可通過可控整流的導(dǎo)通角調(diào)整來適應(yīng)輸入電壓變化，確保輸入交流電壓變化時整流輸出直