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UPS 如何分类,工频机和高频机区别是什么?

2018-9-22 20:48| 发布者: gk-auto| 查看: 194| 评论: 0

摘要: 一、工频机和高频机的原理分析1、工频机和高频机是按UPS的设计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,由晶闸管(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 ...

一、工频机和高频机的原理分析

1、工频机和高频机是按UPS的设计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,由晶闸管(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。

2、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千赫到几十千赫,甚至高达上百千赫,远远高于工频机,因此称为高频UPS。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。

二、从工频机和高频机的性能对比来分析

1、在可靠性方面,工频机要优于高频机:工频机采用晶闸管(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 高频整流器虽然开关频率较高,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。因此在总体可靠性方面, IGBT整流器比SCR整流器低。

2、在环境适应性方面,高频机要优于工频机:高频机是以微处理器作为处理控制中心,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、重量等方面都有明显的降低,噪音也较小,对空间、环境影响小,因此比较适合于对可靠性要求不太苛刻的办公场所。正因为如此,许多厂家的中小功率UPS普遍推出了高频机。

3、在负载对零地电压的要求方面,工频机要优于高频机:大功率三相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,抬升零地电压,造成负载端零地电压抬高,很难满足IBM、HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求。另外,在市电和发电机切换时,高频机往往因零线缺失而必须转旁路工作, 在特定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可以保持正常供电。

综上所述,工频机UPS和高频机UPS的差异主要表现在隔离变压器上,而工频机对隔离变压器的使用,在很大程度上提升了UPS的可靠性。从综合性能方面来讲,工频机和高频机则各有优劣,至少在当前,不存在谁取代谁的问题。用户在选购设备的时候应当立足于自身的实际需要,而不是盲目跟从。

三、补充说明

工频机是中国的说法,就是指带工频变压器的。可以理解为, 1000 升的水,用1000 升的水桶来倒,提水费力,但一次搞定,因此桶子也贵,水里头杂质也多。高频机是由高频的小变压器模拟工频的。可以理解为1000 升的水,用1 升的水桶来倒,倒1000 次才满足了用水需求,还不能泼出水来, 技术难度高了,水桶小了,便宜了,而且水质更好。因为高频技术牵涉到对市电实时监控和补充能量难度较高, 很多厂家做不好,所以,变得不耐冲击(水泼出来)。工频机本身就是大谐波源,伤害设备,还费电,不节能。所以,目前有的说工频机比高频机好, 只是针对国内现有技术能力来看的,说穿了,就是国内的高频电源技术还不太成熟。相比某本国的高频技术就没这个问题,省电,还抗谐波。


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