阐述工频机与高频机之区别工频机代表艾默生UL33即采用可控硅整流内置隔离变压器的UPS。高频机代表梅兰日兰GALAXY5000即采用IGBT整流不配置隔离变压器的UPS。工频机的特点是简单存在的问题是1输入输出变压器尺寸大整体体积大2对电网的干扰特别大3用于消除高次谐波的输出滤波器尺寸大4变压器和电感产生音频噪声5对负载和市电变化的动态响应性能较差6输入电压范围较小输入功率因数较低7效率低8输入无功率因数矫正对电网污染较严重9技术比较落后工频机与高频机的可靠性比较世界知名UPS厂商在技术选型和将来发展趋势上都是以高频为绝对主力方向这与高频机负载动态响应速度快能量密度高体积小噪声小效率高有很大关系特别是高频机可以作到输入有源功率因数矫正真正代表将来绿色电源的发展趋势。UPS高频机与工频机的技术区别工频机带一个输出隔离变压器这个变压器并不是像工频机所宣传的那样抗干扰和缓冲负载这个变压器是工频机必不可少的也是工频机不如高频机的地方因为这个变压器实际上是工频机必不可少的他只是起到一个升压的作用也是工艺上不如高频机的地方而高频机则是通过桥块升压性能上比工频机稳定体积小同时输入/出功率因数、安全性都有很大的提高所以工频机在国外已经被淘汰但国内还有很多在用目前大量推广使用高频技术的有梅兰日兰APC爱克赛等工频的有科华、科士达等。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。传统的工频机如艾默生IGBT逆变器升压变压器新型全IGBTUPS结构高频机如梅兰日兰如下基本结构不控整流DC/DC倍压环节独立充电器逆变器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硅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。另外工频机的输出变压器必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升压环节其输出则不必要加升压环节升压变压器。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传统工频机为什么要加装隔离变压器原因如下早期大中型UPS主回路结构采用可控硅整流将输入的交流电整为直流电池直接挂在直流母线上当输入市电正常时靠整流可控硅的调节对电池充电逆变器将直流逆变为交流最后经过输出变压器的升压及滤波提供纯正的交流输出。从其结构中可以看出从整流从交流变为直流到逆变在从直流变为交流的过程中每个环节都是将压环节可控硅整流是为了提供恒定的直流电压而采取的一种整流方式由于可控硅整流只能斩掉一部分输入电所以其恒定输出电压的代价是将输出电压恒定在低于全波整流输出电压的某个数值上。而逆变环节同样是一个降压环节从可控整流输入来的直流电在通过逆变器逆变出交流的过程中同样采用的是斩波的做法其结果同样是输出电压等级的再次降低。正是由于上述的原因在此种结构的UPS中必须在输出侧加入升压变压器将逆变输出的较低恒定电压升致合理的输出范围最终提供了恒定的220/380V输出。这就是传统工频机为什么必须要加装内置隔离变压器的原因。为什么高频机不须加装隔离变压器原因如下目前较为先进的UPS高频机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。此时无须再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结构中后者高频机在所有功率环节均采用了IGBT技术因此此种结构的UPS又称为全IGBTUPS。由于数字技术的引入大大提高了IGBT元件的开关频率与传统工频机相比在很多方面具有显著的优势可控硅整流工频机的最大缺点就是对电网的干扰问题由于输入斩波