UPS电源工频机和高频机的区别

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-04
UPS电源工频机和高频机的区别

工频机与高频机的区别
1、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抗干扰能力强、带负载能力强。
2、高频机与工频机的比较
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。
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。
工频机的抗冲击抗干扰能力较强,EAST(易事特)EA800/EA880/EA860/EA890系列UPS为工频机。
3、性能比较
序号 比较的指标、性能 高频UPS 工频UPS
1 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 0.9
5 整机效率 90~98% 85~95%
6 功率密度 高 小
7 零地电压 较差 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
1. 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。也正因为此,现在工频机呈现需求上升的趋势。高频机由于逆变频率为50KHz不适合重要性负载,因为它 有一定的射频干扰,计算机类负载对射频干扰较敏感。而工频机不存在这个问题,特别是采用了PFC(功率因素校正)技术的工频机。
2. 高频机带非线性负载能力较差,其原因也是因为其逆变频率高输入/输出不隔离,对负载要求较为严格。工频机因采用低频逆变,且变压器隔离耦合输出,对负载要求不严格,能适应于一切非阻性负载(计算机就是非阻性负载)。
3. 高频机体积小、重量轻,价格低适合单个工作点的小功率设备保护,对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。而工频机适合所有设备保护,无论是网点设备还是IDC(数据中心),可靠性较高,但工频机有体积大、重量重、价格高等缺点。
4. 其智能化、网络化没有区别,都具有相同的软件监控功能。
5. 对电力品质和可靠性要求较高的地方,应使用工频机。反之,则可使用高频机。

工频机就是直接用工频频率将电池的直流电变成交流电,再经变压器变压为220伏50赫兹的家用交流电。高频机就是先将电池的直流电通过高频升压电路升压为高频220伏脉冲电,经滤波得到300伏直流电压,而后将其变成220伏50赫兹家用交流电。
1.准备好变压器的原材料。

2.准备好制作变压器需要的设备工具。

3.选择好绕线把头后,按照图纸要求设置圈数,找到对应的铜线准备绕线。

4.开始绕线,首先我们绕制初级、次级的线一般比较粗,绕先后,骨架挡板容易变形,再绕初级的时候,初级线细容易导致断线。

5.引脚上锡,使铜线与变压器引脚完全焊接。

6.装配铁芯,通过摇片机组装,然后用铁锤轻轻敲打平整。

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)、噪声低,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,由于工频机的变压器把市电与负载隔离,在市电恶劣的环境下,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。两者的选择要根据用户的不同、安装环境、负载情况等条件权衡考虑。
高频机不带隔离变压器,其输出中性线存在高频电流,主要来自市电电网的谐波*、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波*等,其*电压不仅数值高而且难以消除。而工频机的输出地电压低,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。
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(DCBUS)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。

  1.工频与高频介绍
  工频UPS即基于变压器的UPS(Transformer-basedUPS),因早期使用SCR半控器件整流,工作频率与电网频率一致而得名。
  高频UPS即无需变压器的UPS(Transformer-lessUPS),高频UPS相比于传统工频UPS,因整流频率在10kHz以上而得名。
  工频UPS在发展过程中,从SCR整流变为IGBT整流,并且不再使用隔离变压器。因此虽然从名称上看工频与高频是基于频率来命名,但是业内一般用有无隔离变压器来做区别。
  2.工频UPS变化
  工频UPS从出现至今,经历过如下几次发展与变化。现代工频UPS已经是使用IGBT整流的高频UPS,加了隔离变压器。
  工频到高频发展的原因,从工频到高频,探究其发展原因,主要有以下两个主要原因:
  1、市场的需求。随着节能减排,绿色等要求的提出,要求UPS更高效,另一方面也要求安装维护更方便,这些因素推动整个UPS架构的发展;
  2、技术的进步。一方面是器件技术的进步,硅进铜退,在经历了MOSFET、IGBT等功率器件的更新换代、DSP与数字电路的广泛应用、LLC、软开关、三电平逆变等新拓扑的逐渐成熟后,高频化、数字化、智能化已成为电子产品的主流趋势。“铜”所代表的变压器、滤波电感等传统模拟电路器件正逐渐被“硅”所代表的各种单片机、控制芯片、新型半导体功率器件等数字电路器件所代替。另一方面软件的迅速发展也使得数字电路技术可以替代部分模拟技术的功能。
  3.工频与高频对比
  可以从以下几方面对工频机与高频机进行对比:
  可靠性,高频机的可靠性不弱于工频机
  高频机发展至今,在可靠性上已经不弱于工频机,甚至犹有胜之。环境适应性,高频机要优于工频机

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