不間斷電源廠家淺談UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)技術(shù)與性能之爭

來源：存能電氣  日期：2019-10-15 13:34  瀏覽量：次

　　不間斷電源廠家淺談UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)技術(shù)與性能之爭。在我國金融、信息以及其他需要利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維護(hù)企業(yè)內(nèi)部正常運(yùn)作的行業(yè)，對其自身電力供應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)等的需求性較大，同時(shí)對機(jī)房內(nèi)部的UPS電源的穩(wěn)定性要求較高。而現(xiàn)如今我國大部分企業(yè)內(nèi)主要運(yùn)用高頻機(jī)UPS與工頻機(jī)UPS兩種電源，接下來不間斷電源廠家就來淺談UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)技術(shù)與性能之爭。

　　UPS高頻機(jī)與工頻機(jī)性能比較

　　1、在可靠性方面，工頻機(jī)要優(yōu)于高頻機(jī)。

　　工頻機(jī)采用晶閘管(SCR)整流器，該技術(shù)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展和革新，已經(jīng)非常成熟，其抗電流沖擊能力非常強(qiáng)。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(jī)采用的IGBT高頻整流器雖然開關(guān)頻率較高，但是IGBT工作時(shí)有嚴(yán)格的電壓、電流工作區(qū)域，抗沖擊能力較低。因此在總體可靠性方面，IGBT整流器比SCR整流器低。

　　2、在環(huán)境適應(yīng)性方面，高頻機(jī)要優(yōu)于工頻機(jī)。

　　高頻機(jī)是以微處理器作為處理控制中心，將繁雜的硬件模擬電路燒錄于微處理器中，以軟件程序的方式來控制UPS的運(yùn)行。因此，在體積、重量等方面都有明顯的降低，噪音也較小，對空間、環(huán)境影響小。因此比較適合于對可靠性要求不太苛刻的辦公場所。正因?yàn)槿绱?，許多廠家的中小功率UPS普遍推出了高頻機(jī)。

　　3、電路結(jié)構(gòu)比較

　　工頻機(jī)與高頻機(jī)的概念主要是對整流部分而言，工頻機(jī)是可控整流，傳統(tǒng)技術(shù)最好可做到12相整流；而高頻機(jī)的整流是二極管不控整流十IGBT的高頻直流升壓環(huán)節(jié)。對逆變器而言都是IGBT的SPWM高頻逆變工作方式。另外，工頻機(jī)的輸出變壓器必不可少，由于其整流逆變等環(huán)節(jié)均為降壓環(huán)節(jié)，因此在輸出側(cè)必須有升壓變壓器作為電壓的調(diào)整。而高頻機(jī)由于具有DC/DC升壓環(huán)節(jié)，其輸出側(cè)不必要加升壓環(huán)節(jié)(升壓變壓器)，對于需要加裝隔離變壓器的現(xiàn)場，高頻機(jī)也可按照要求加裝隔離變壓器選件，其作用也由原來的必要配置轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇x配置。UPS的電氣結(jié)構(gòu)所以發(fā)生了更新變化，主要是由于元器件的發(fā)展，IGBT作為UPS的主要功率元件技術(shù)更加成熟，無論從容量、結(jié)構(gòu)，還是可靠性上都大大地提高了，加之UPS數(shù)字化程度不斷深入促成了新一代大中型UPS的主流結(jié)構(gòu)由原來的工頻機(jī)轉(zhuǎn)向高頻機(jī)。

　　高頻機(jī)UPS的性能優(yōu)勢

　　1、高輸入功率因數(shù)，低輸入電流失真度，輸入功率因數(shù)高達(dá)99%，輸入諧波含量小于3%；

　　2、工作效率提高3%，可達(dá)到95%；

　　3、重量輕、體積小，功率密度(kW/m2)比工頻機(jī)提高40%左右；占地面積(m2)比工頻機(jī)減少25%左右，重量比工頻機(jī)減少50%～80%；

　　4、成本低，整機(jī)去掉輸出隔離變壓器、輸入12脈沖移相變壓器、5次或11次無源濾波器；

　　5、對電性能指標(biāo)的改進(jìn)，輸入電壓范圍更寬，三相負(fù)載不平衡的適應(yīng)能力強(qiáng)，輸出動態(tài)性能好。

　　世界知名UPS廠商在技術(shù)選型和將來發(fā)展趨勢上都是以高頻為絕對主力方向的，30kVA及以下的UPS都以高頻機(jī)為主，這與高頻機(jī)負(fù)載動態(tài)響應(yīng)速度快，能量密度高，體積小，噪聲小，價(jià)格低(特別是小機(jī))有很大關(guān)系，特別是高頻機(jī)可以做到輸入有源功率因數(shù)校正，真正代表將來綠色電源的發(fā)展趨勢。