ups工频机和高频机的区别
一、什么是工频机与高频机?
UPS(不间断电源)按设计电路的工作频率来区分,可分为工频机和高频机两大类。
工频机是以传统的模拟电路原理设计,由晶闸管(SCR)整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器的工作频率均为工频50Hz,故得名“工频UPS”。
高频机通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT整流器的开关频率通常在几千赫到几十千赫,甚至高达上百千赫,远远高于工频机,因此称为“高频UPS”。
二、工频机与高频机的核心区别
- 整流技术不同
工频机采用可控硅SCR整流器,属于半控器件,控制系统只能控制开通点,一旦SCR导通后即使门极驱动撤消也无法关断,只有等到电流为零后才能自然关断。SCR整流技术经过半个多世纪的发展已非常成熟。
高频机采用IGBT高频整流器,IGBT属于全控器件,可以通过控制门极驱动来控制其开通与关断。
- 有无隔离变压器
这是两者最直观的结构。
工频机由于SCR整流器属于降压整流,直流母线电压较低(典型值300V~500V),逆变输出的交流电压比输入电压低,因此必须在逆变输出端增加升压隔离变压器,才能得到恒定的220V输出电压。
高频机整流属于升压整流模式,直流母线电压典型值约为800V,逆变器输出相电压可以直接达到220V,因此不再需要升压变压器。
- 输入特性差异
工频机采用6脉冲或12脉冲SCR整流,6脉冲整流时输入功率因数不超过0.8,谐波电流高达30%。为提高功率因数、降低谐波污染,需在输入端加装滤波装置。
高频机采用IGBT整流技术,可同时完成功率因数校正功能,输入功率因数可达0.98以上,输入谐波含量小于3%。
- 电池配置不同
工频机母线电压较低(300V~500V),可直接挂接三十几节电池,不需要另外增加电池充电器。
高频机母线电压较高(约800V),若电池直接挂接母线需要67节电池,实际应用受限,因此通常单独配置一个电池变换器进行电压的升降转换。
