工頻機和高頻機對比

1、精品工頻 UPS和高頻 UPS對比1 工頻機和高頻機的基本原理工頻機由可控硅(SCR)整流器、 IGBT 逆變器、 旁路和隔離變壓器等組成。因其整流器和逆變器工作頻率均為工頻50Hz ，顧名思義叫工頻機，又稱為工業(yè)機。高頻機通常由IGBT 高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT 通過控制加在門極的驅(qū)動來控制其開通與關斷，IGBT 整流器開關頻率通常在幾千赫到幾十千赫，甚至高達上百千赫，因此稱為高頻機，又稱為商業(yè)機。2 工頻機和高頻機的性能對比(1) 在可靠性方面，工頻機要優(yōu)于高頻機工頻機采用可控硅(SCR)整流器，該技術(shù)經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展和革新，已經(jīng)非常成熟，其抗電流沖擊能力非常

2、強。由于SCR 屬于半控器件，不會出現(xiàn)直通、誤觸發(fā)等故障。相比而言，高頻機采用的IGBT 高頻整流器開關頻率較高，但是IGBT 工作時有嚴格的電壓、電流工作區(qū)域，抗沖擊能力較低。因此在可靠性方面，高頻機比工頻機低。(2) 在負載對零地電壓差的要求方面，工頻機要優(yōu)于高頻機高頻機零線會引入整流器并作為正負母線的中性點，這種結(jié)構(gòu)就不可避免地造成整流器和逆變器高頻諧波耦合在零線上，抬升零線電壓，造成負載端零地電壓差升高，很難滿足大多數(shù)服務器對零地電壓差小于1V 的需求。另外，在市電和發(fā)電機切換時，高頻機往往因零線缺失而無法工作，在這種工況下可能造成負載閃斷的重大故障。工頻機因整流器不需要零線參與工作，

3、在零線斷開時，UPS 繼續(xù)保持正常供電。-可編輯 -精品（ 3 ） 工頻機標配逆變器輸出隔離變壓器，高頻機無輸出隔離變壓器隔離變壓器是利用電磁感應原理，進行電氣隔離的裝置。隔離變壓器在逆變器的輸出端，可以大大改善逆變器供電質(zhì)量。隔離變壓器有以下四大優(yōu)點：（3.1 ） 降低零地電壓差，優(yōu)化逆變器末端供電質(zhì)量工頻機隔離變壓器可以實現(xiàn)UPS 輸入和輸出之間的電氣隔離，從而有效地降低輸出端零地電壓差。由于隔離變壓器的副邊繞組采用Y 型接法， 中性點接地后產(chǎn)生新的零線，從而達到降低零地電壓的目的。事實上，HP 、 IBM 、 SUN 的小型機因為要保證精密的計算能力與高可靠的數(shù)據(jù)處理傳輸能力， 都會對零

4、地電壓差有極高的要求，工頻機加裝隔離變壓器可以徹底解決因為零地電壓差偏高所造成的一些問題。（3.2 ） 濾除負載端諧波，提高供電質(zhì)量隔離變壓器本身具有電感特性，輸出隔離變壓器可以濾除負載端的大量低次諧波，減少高頻干擾，并可以使高次諧波大幅度衰減。采用隔離變壓器， 可以有效地抑制竄入交流電源中的噪聲干擾，提高設備的電磁兼容性。（3.3 ）增強過載短路保護能力，即保護負載又保護UPS 本身由于隔離變壓器自身的特性，逆變器在工作過程中，如果遇到大的短路電流，變壓器會產(chǎn)生反向電動勢，延緩短路電流對負載以及逆變器的沖擊破壞，具有保護負載和UPS 本身的作用。（3.4）“通交流阻直流”，UPS 故障時保護

5、負載由于高頻機無輸出隔離變壓器，一旦逆變器的IGBT 被擊穿短路，母線直流高電壓將直接加到負載上，危及負載的安全。工頻機標配輸出隔離變壓器具有“通交流阻直流”的能力，可以完全杜絕此類問題，在逆變器發(fā)生類似故障時能夠使負載安全得到保證。-可編輯 -精品3 工頻機和高頻機主要性能對比序號比較的指標高頻機工頻機1可靠性低高2過載能力低強3抗輸入浪涌能力低強4輸出抗沖擊、短路能力弱強5輸入功率因素0.960.856整機效率85%-97%85-95%7零地電壓差較差有高頻分量較好8功率器件容量較小較大9故障時器件損壞程度高低10可維護性較復雜較簡單11重量較輕較重12體積較小較大13適應發(fā)電機能力較差好14輸出功率因素0.70.815制造成本低高4 結(jié)論從結(jié)構(gòu)上講， 工頻機整流器采用可控硅整流器具有穩(wěn)定可靠耐用抗沖擊能力強等特點，高頻機整流器采用IGBT 整流或 IGBT 升壓，由于IGBT 本身的特點限制使得高頻機的耐用性可靠性以及-可編輯 -精品抗沖擊能力大大低于可控硅整流器；工頻機逆變器和高頻機逆變器的差異主要表現(xiàn)在隔離變壓器上，而工頻機對隔離變壓器的使用，在很大程度上提升了UPS 輸出的可靠性和電源質(zhì)量。用戶在選購設備的時候應當立足于自身的實際需要。比如，用戶在建設數(shù)據(jù)機房，對可靠性和穩(wěn)定性的要