ups高频机与工频机的性能比较

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1、高频机与工频机性能比较一：工频变压器与高频变压器的架构区别传统老式结构UPS的基本结构(工频机)如下,基本结构：可控硅整流+电池直接直流母线+IGBT逆变器+升压变压器目前比较流行的UPS结构由原来的老式结构逐渐转向更为合理的新型结构,新型全IGBTUPS结构(高频机)如下，基本结构：不控整流+DC/DC倍压环节+独立充电器+逆变器二：工频机与高频机的性能比较UPS从工频机向高频机发展是不可逆转的历史必然：随着高频机硬件电路设计的更加完善，IGBT、MOSFET功率元件技术更加成熟，DSP数字技术的不断深入，可靠性大大提高，高频机的优越性日

2、益明显体现出来，促成了新一代UPS的主流结构由原来的工频机向高频机转变，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。其主要优越性如下：A:效率高：因高频机的功率器件全部工作在高频开关状态，所以能量的损耗非常小，其效率可以高达80％～90％；工频机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，每个环节都是降压环节，在此种结构的UPS中，必须在输出测加入变压器，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，其结果必定导致其整体效率比较低，只有

3、60％～70％。B:功率密度高：因高频机的功率器件全部工作在高频开关状态，能量的损耗非常小，避免使用大的散热片，加之铁氧体等新型磁性元件的应用，UPS的体积小、重量轻，功率密度可以高达330W/in。例如我司的3C3-20KS净重仅70Kg，体积：（W×H×D）mm＝380×685×1030，而某品牌的低频机净重高达330Kg，体积：（W×H×D）mm＝700×680×1330。C:输入功率因素高，输入电流谐波小，对电网的污染小：高频机具有功率因素修正电路（PFC电路），输入功率因素接近于1，输入电流谐波小于10％，对电网的污染非常小。而工

4、频变压器几乎没有PFC电路，输入功率因素一般在0.8%以下，输入电流谐波高达30％以上，对电网的污染非常大。D:输入电压范围宽：工频机对电网的要求较高，故输入范围较窄高频机输入范围就很宽。MGE1~3KS输入范围达118~300Vac，更适合中国大陆的市电环境使用。一般工频机的输入电压范围为220V±10%.E:：保护功能强：由于硬件电路的不断优化，DSP数字技术的引入，高频机保护功能非常完善，具有市电&电池模式下输出短路保护，过载保护，过温、充电电压过高保护等。一般工频机最大的弱点是在市电模式下输出短路，UPS不能进行保护，仍然有非常大的

5、输出电流，会导致UPS前级空开跳闸，甚至整个供电系统瘫痪；若UPS前级空开不跳闸，短路时间稍长（一般不超过1分钟）UPS会炸机，甚至烧毁。下图是某品牌功率为1KVA的工频机市电短路瞬间的电压&电流波形，CH1为电压波形，CH2为电流波形（电流钩枪10mV/A档），由下图可以看出，当输出短路时，输出电压为0，但一直有RMS值为52.6A的电流流过，此大导致UPS前级空开跳闸，甚至整个供电系统瘫痪；若UPS前级空开不跳闸，短路时间稍长（一般不超过1分钟）UPS会炸机，甚至烧毁。附图一F:智能化、两段式充电器，更有利于延长电池的寿命工频机采用电池

6、直接挂直流母线的做法，电池的充电电压只能通过可控硅整流控制，只能作到恒压限流的传统充电方式，而且充电参数几乎不可改变。MGE6K（含）以上的UPS先采用恒流充电，然后再采用恒压充电的方式（参见下图），可以实现对电池的快速，精确充电，更有利于延长电池的寿命。附图二G:完备的监控通讯接口：MGEDX系列机器均具有RS232，AS400等通讯接口，对UPS实现智能化管理，若选配SNMP卡，可以通过Internet国际互联网进行集中监控以及远程控制。而目前一般的工频机仅有RS232通讯接口。以下附件为我司3C3-20KS与某一品牌的工频机电性能的比

7、较。容量20KVA型号性能指标3C3-20KS（高频机）某品牌3C3工频机功率因数0.990.8市电谐波电流（线形满载）10%30%逆变电压范围—25％—+20％±10%输入频率范围50Hz±10%50Hz±5%旁路输入电压范围±15%±10%输入频率范围50Hz±10%50Hz±5%电压220VAC±1%220VAC±4%频率精度（电池逆变）±0.1%±0.3%三相相位差120±1度（平衡或不平衡负载）不支持不平衡负载输出100%不平衡负载电220×（1±5%）VAC不支持不平衡负载压时稳压精度120%负载时，5min后转旁路输出；150

8、%负载时，逆变器过载能力150%负载时，30S后转旁路输出；30S后转旁路输出；充电方式智能两段式充电方式恒压限流充电方式系统效率（线形负载）＞88%80%系统电池逆变效率（线形