工频VS高频(完全版)

工频UPS与高频UPS的区别1、高频机与工频机定义1、高频机：利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS，俗称高频机，高频机体积小、效率高。

2、工频机：采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。

2、高频机VS工频机2-1 高频机不带隔离变压器，其输出零线存在高频电流，主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等，其干扰电压不仅数值高而且难以消除。

而工频机的输出零地电压更低，而且不存在高频分量，对于计算机网络的通信安全来讲，更加重要。

2-2 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。

2-3 工频机的抗负载冲击能力较强。

3、性能比较序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS1 过载能力一般较强2 抗输入浪涌能力一般较强3 输出抗冲击、短路能力一般较强4 输入PF值0.99 0.75 整机效率85～90% 75～85%6 功率密度高小7 零地电压相对较差，有高频分量相对较好8 输出级元器件多少9 功率器件容量小大10 故障时器件损坏程度高低11 可靠性一般好12 可维护性较复杂简易13 重量轻重14 体积小大15 与发电机适应力较差好从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。

对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选。

工频机与高频机性能比较电源是位于市电与负载之间，向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础。

电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术。

随着电源事业的不断发展，高频变换是电源技术发展的主流。

但由于高频器件的限制，高频线路结构以及高频技术的不够成熟，使得现有市场上高频机的整体性能及稳定性都不如工频机。

工频机与市面上常见的高频机比较，优势主要表现如下几点：隔离方面工频机带有全隔离工频变压器，输入输出可以做到全隔离，组成自己的小供电系统。

市电上的任何干扰、杂波、尖峰都可通过隔离变压器消除干净，甚至可以抵抗小电流的雷击冲击，因此负载安全可靠。

而高频机输入输出均无隔离，输入输出直通无变压器缓冲，因此负载的安全性较低。

带载方面由于有了隔离变压器，工频机带载能力特强，可带各种性质的负载，而高频机只能带电脑等一些整流性负载，如：负载中有电动机类（感性负载），则高频机UPS容易损坏，因此高频机带载能力较工频机脆弱得多，这就是高频机功率很难做大的原因之一。

抗冲击及抗短路方面由于高频机采用了无输入、输出变压器的逆变器，使得高频机在获得体积小、重量轻的优点的同时，所付出的代价是：高频机在抗阶跃性负载"冲击"的能力和抗短路能力都有相当的下降。

显然，这十分不利于提高高频机UPS的整机性能。

对于UPS来说，它经常被用户置于这种状态下运行，即上班带载开机和下班带载关机。

大量的运行实践证实：UPS电源的故障"高发区"是发生在带载开机和带载关机以及UPS 在执行交流旁路供电和逆变器供电切换的操作期间。

基于上述原因，高抗冲击和高抗短路能力的工频机在保障用户设备及数据的安全方面优于高频机。

输入市电电压范围方面高频机由于采用Boost升压电路，当市电输入电压太低时，不可能做到低电压长时间满负载工作，因为Boost电感会异常发热；当市电过高时，高频机Boost升压电路功率器件的耐压、耐流、抗冲击问题很难解决。

以上两点是造成高频机Boost升压电路损坏率极高的重要原因，因此高频机要求市电输入相对稳定，也就是说高频机的市电输入范围较窄。

另外，高频机输入市电范围较窄（一般为180V AC～256V AC），当输入市电＜180 V AC或＞256V AC 时，电池处于漏放电状态，从而导致电池的寿命缩短（因为电池的寿命与电池的放电次数、电池的放电电流大小有着绝对的关系）相反，带有A VR技术（无断点自动稳压技术）的工频机因带有自己的稳压自耦输入变压器，可保证输入市电电压在150V AC～310V AC。

在此范围内电池不用放电，从而延长电池的寿命。

市电输入频率范围方面对于输入电压频率范围，高频机在接入小型发电机时会出现输入频率判别错误，且频率的不稳定极易造成Boost升压电路的损坏。

而工频机采用传统的脉宽整流或桥式整流电路，整流技术相当成熟，并不会因为输入频率的漂移而影响到整流电路的损坏。

干扰方面高频机的干扰指标远远大于工频机，可对负载设备造成干扰（特别是：极易造成显示器的显示错乱和控制、通讯线路错乱），使负载设备的运行安全性降低。

功率器件选用方面为了降低整机制造成本，高频机在后级输出功率器件的选用上多为MOS管，而工频机多是选用目前世界上最为先进的IGBT。

这就使得高频机在输出电流的提供方面，无法像工频机一样，能够为负载提供瞬态的大电流。

这也是高频机较工频机容易损坏的原因。

综上所述：高频机在带载能力、工作稳定性、产品可靠性均不如工频机，在使用环境上也比工频机要求严格，且整机制造成本较低，价格较工频机便宜。

基于这些原因，用户应视自己的资金采购情况、负载重要情况、环境使用情况来酌情选择UPS。

工频UPS的优越性一、工频UPS工作原理存在的优越性1、工频UPS，用数字信号处理技术确保测量数据快速、灵活，从而产生快速的控制变量，确保对充电器及逆变的实时控制。

2、工频UPS比高频UPS具有更强大的短路保护能力及更强大的过载能力。

由于中国市电环境的极不稳定和易受到一些外部情况的干扰，所以对短路能力及过载能力的要求也更高。

3、采用工频UPS，将极大地提高负载设备的安全性与稳定性。

二、工频UPS硬件配置存在的优越性1．从技术上，工频UPS比高频UPS多增加了输入和输出变压器(1).工频UPS独有标配的输入/输出变压器，使电流隔离免受输入干扰。

在工业环境中，有些外部设备是大的干扰输入，如泵、发动机等等。

这些干扰容易造成电流波动，影响负载的安全，因此，电流隔离对于这领域尤为重要。

(2).高频UPS为了降低产品成本则不含这些组件，相应的电流稳定性就不如工频UPS。

2．工频UPS设备零部件设计的优越性(1).工频UPS的零部件可根据客户的规格和需要设计，每个零部件都能承受较高的额定功率且具有较长的寿命，旨在确保用户设备操作过程的安全与持久。

(2).高频UPS在设计上旨在降低成本，所以其零部件仅符合最低的额定功率要求。

3．对工业的苛刻环境有极强的适应性工频UPS主要设计在苛刻的工业环境下使用，防护等级达到了IP54，而高频UPS不具备这种适应能力。

(1).工频UPS设计的定位就是在工业环境中工作，如石化、电力、交通运输行业等等。

应用于各种苛刻的工业室外环境，防止外部输入干扰，如高温、高湿、粉尘、震动、腐蚀、爆炸危险型气体及一些无法预测的环境。

(2).工频UPS可适应高温环境0~55℃，相对湿度0%~95%，防尘、防雨水。

诸如中国海洋石油公司，中国石化公司这样规模的大公司选择使用的工频UPS产品，就是因为它具备高可靠的苛刻工业室外环境适应能力。

(3).高频UPS不是专为工业环境设计，所以只能安装在清洁的、较安全的、可预测的环境中。

如安装于空调房、低温、无尘等环境。

4．工频UPS设备寿命的优越性工频UPS设计寿命超过20年，而高频UPS设计寿命为3~5年。

(1).根据工频UPS销售经验，许多设备都能正常工作15至30年(2).工频UPS的设计方向就是延长系统持续工作的寿命，以符合需要长寿命保障的一些应用领域，如石化厂或电站。

所以，即便是工频UPS早期的投入较高频UPS大，但在20年以上的时间内其产品都无需要更换设备，而且备品备件在停产后的后备储存期也相对的比高频UPS长很多。

(3).高频UPS设计寿命仅为3~5年，5年后设备就需要更换。

而且备品备件的储备也极其有限。

5．方便的前端维护工频UPS系统自行维护时间很长，而高频UPS系统自行维护时间较短。

(1).工频UPS设计有方便的前端维护，并可在系统停产后长时间的提供备品备件，方便维护。

且工频UPS使用和维护服务期都超过20年。

(2). 高频UPS的购买、使用及更换时间相对较短。

三、工频UPS输出的电源质量存在的优越性1．工频UPS独有的输入输出变压器。

使电流隔离免受输入干扰的同时，也将提高最终电源输出的质量。

在像石化领域一类的恶劣工业环境中，输出电源质量的优劣，将直接影响整个工厂设备、人员的安全性及生产能力。

2．高频UPS并不具备上述组件，所以也不具备如此强大的功能。

四、工频UPS过载切换存在的优越性1．强大的过载能力2．工频UPS设计有强大的过载能力。

当设备过载时，由于其具有的过载能力强，所以UPS切换至旁路运行的可能性很小。

这将大大增加系统的安全性。

因为当切换至旁路运行时，同则意味着负载不再由逆变器或蓄电池供电。

高频UPS的过载能力相对工频UPS较低，当发生意外过载时，容易由UPS切换至旁路运行，这将会把系统置于一个极不稳定的状态，增加了旁路开关因瞬时过载而跳闸的可能性，影响了系统的安全性。

工频机与高频机优缺点对照表。