工頻UPS和高頻UPS電源的區別

一、工頻機UPS和高頻UPS的一般概念

  靜止變換式工頻機結構UPS技術出現在上個世紀70年代，毫無疑問在當時屬頂端技術，幾十年間也為電子電器技術領域作出了不朽的貢獻。一般說任何技術的先進性是相對而言，任何好的產品也有其一定的適用期。隨著IT技術的出現與發展，工頻機UPS組件暴露出它的缺點，比如體積大、重量大、功耗大和輸入功率因數低等不利因素影響了數據中心的可靠性。

  在歷史發展中總是遵循這樣一個規律：每當一種技術阻礙生產力發展時，就會有一種新的技術產生出來代替。毫不例外，高頻機UPS技術問世了。為了區別以前的UPS，就起了一個高頻機UPS的名字。原來那種輸入輸出都工作在50Hz并且有輸出變壓器的老的電路結構就稱作工頻機UPS；而這種輸入輸出電路都工作在20kHz以上且沒有的輸出變壓器的電路就稱為高頻機UPS。

二、高頻UPS比工頻機UPS有哪些優點

  1、  輸入功率因數高

  工頻機UPS一般在200kVA以下的輸入電路都采用了可控硅6脈沖整流，輸入功率因數不超過0.8，諧波電流有30%之大。如果前面接發電機，發電機的容量至少要3倍于UPS功率；如果是單相小功率UPS，發電機的容量至少要5倍于UPS功率。

  但是，任何容量的高頻機UPS的輸入功率因數都可做到0.99或甚至以上，諧波電流小于5%，前置發電機的容量理論上和UPS功率相同，縮減了投資和占地面積等。尤其是對市電的充分利用具有良好的經濟意義和社會意義。

  2、  本身功耗小

  在同樣指標下，比如要求輸入功率因數為0.95以上時，工頻機UPS就必須外加諧波濾波器或改為12脈沖整流，就是說前面要增加一個設備，再加上輸出變壓器，就比高頻機UPS多了兩個環節，如圖1所示。由于此二者的影響，使得工頻機UPS的效率比高頻機UPS低5%。在同樣是100kW的容量時工頻機UPS每年要比高頻機UPS多消耗5萬度電！這在號召節能減排的時代，能源的節約具有深遠意義。

  3、  對外干擾小

  UPS的干擾一般有兩種，一種是聽得到的機械噪聲，一種是聽不到的電噪聲，這兩種噪聲工頻機UPS都有，形成了對設備和對人的傷害。電噪聲影響機器的穩定度，機械噪聲影響人的身心健康，降低工作效率。

  而高頻機UPS由于工作在20kHz以上，20kHz是人的耳朵聽不到的頻率，使工作環境安靜下來。又由于一般的高頻機UPS的輸入功率因數高達0.99以上，幾乎是線性，所以對外干擾幾乎為零。

  4、  體積小、重量輕

  工頻機UPS由于有了輸出變壓器和適應50Hz的電感電容等低頻器件使得體積重量都很大。比如某品牌200kVA工頻機UPS重1380kg，而同是這一廠家的250kVA高頻機 UPS 重量只有830kg。

  5、全數字技術

  工頻機UPS開始是模擬技術，現在一般發展為數字與模擬相結合的技術。模擬技術的可靠性要比數字技術低。而高頻機UPS技術是一種全數字化技術，不言而喻，可靠性是很高的。

  6、對電網的適應能力強

  工頻機UPS對于適應輸入電壓±15%的變化已很不易；而高頻機UPS甚至適應輸入電壓±30%以上的變化，這又延長了UPS的電池壽命。

  7、能將并機環流衰減到幾乎為零

  工頻機UPS的并聯就是變壓器的直接并聯，而變壓器的直接并聯容易產生環流，而且這個環流的路徑暢通無阻；高頻機UPS由于沒有輸出變壓器，它們的并聯可以看出這里的環流路徑上處處是障礙，小于2V的電壓差根本形不成環流，而工頻機UPS在此情況下就會形成很大的環流。