工频逆变器与高频逆变器的区别

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、
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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：
可控硅整流的最大缺点就是对电网的干扰问题，由于输
入斩波产生的回溃污染，通常只能采用附加的输入功率因数
补偿环节，如有源滤波器等。不但增加了购买UPS的费用，同时效果也不理 想，无形中又增加了一个故障点。而新型的全IGBT整流可轻易地将功率因 数提高到接近1。从根本上解决了对电网回溃干扰的问题。
由于从前的UPS采用GTR作为逆变输出功率元件，因此其开关特性较差， 即使采用了IGBT元件，由于控制上没有相应的改善，其开关频率也较低， 因此输出波形不很平滑，或需要变压器等大电感元件平波。而目前的UPS数
UPS 高频机与工频机的技术区别 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。
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,不适合带重型及感性负载，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。
提供供电形式转换，满足用电要求。还有一些用电场合要求输入 电与输出电的全隔离，可在UPS输出一测配置隔离变压器，可有 效抑制共模躁声。但需要注意的是，采用可控整流的UPS虽然
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标准配置具有变压器，但其隔离效果不一定完善，主要是隔离变压器的位 置应加在UPS旁路输出与逆变输出的公共输出测才可完全作到输入与输出的 电气隔离，而可控硅整流UPS的输出升压变压器只是提升逆变输出的电压， 而对旁路输出不起作用(除非具有双隔离变压器将逆变输出与旁路输入同 UPS输出隔离开来)。
字化控制，逆变输出的开关频率非常高，因此输出波形平滑，无须较大的 电感元件，更可省掉变压器。
在充电环节上，全IGBT UPS具有更明显的优势。早期UPS采用电池直接
挂直流母线的做法，电池的充电电压只能通过可控硅整流控制，只能作到 恒压限流的传统充电方式，而且充电参数几乎不可改变。而实际上，UPS电
池的配置是灵活多样的，对不同容量的电池采取同样的充电参数显然会对 电池延寿不利。而采用全IGBT技术的UPS，在直流母线上引出的直流电经过 IGBT斩波控制，可实现对电池的精确充电，并可通过数字化控制细化参数
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
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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
电路（充电电路也采用IGBT充电技术，可实现电池直接挂母 线方式所无法作到的充电效果）及逆变输出部分提供电能。 由于直流母线电压足够高，经过IGBT高频逆变调整后，可直 接得到恒定的逆变输出电压。此时无须在加一个升压环节， 完全可以省掉输出升压变压器。
在上述的两种UPS结构中，后者在所有功率环节均采用了 IGBT技术，因此此种结构的UPS又为全IGBT UPS。由于数字技 术的引入，大大提高了IGBT元件的开关频率，与前者相比， 在很多方面具有显著的优势：
设置，作到为每种配置的电池指定最适合的充电方案，达到延长 寿命的目的。四通的ABM电池管理技术就是在全IGBT结构的硬件 基础上通过合理的程序控制实现的。
变压器在全IGBT技术UPS中，作为可选配置为一些有特殊要求
的用户配置。其功能也主要是适应现场特殊电力状况，例如现场 输入电为三相角形输入时，采用输入角/星变压器可使UPS在角型 输入的现场得以应用；再如现场要求UPS必须为单相输出，且功 率数较高时（一般容量大于20KVA时，UPS很少有单相输出的标准 形式，都采用三相输出形式），可采用输出的三相/单相变压器，
目前较为先进的UPS主回路结构采用不控整流加升压环节， 将交流输入通过整流桥全波整流为直流后，采用IGBT元件组成 的DC/DC电路直流升压到一个较高的恒定直流电压（与可控硅 整流的效果相反，通过这种IGBT整流可以得到一个高于全波整 流输出电压的恒定直流电。并将其作为直流母线，为电池充电
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工频逆变器与高频逆变器的区别
• 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。
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： 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