模塊化UPS、工頻機和高頻機型的區別

來源：存能電氣  日期：2019-05-07 11:21  瀏覽量：次

　　模塊化UPS、工頻機和高頻機型的區別。UPS電源發展到現在，市場上有著各種各樣的機型，其中工頻機、高頻機、模塊化機型是目前UPS市場上最常見的三種機型，本文存能電氣從基本原理及應用特點介紹這3種機型，進行各項指標對比，以供用戶選型參考。

　　模塊化UPS、工頻機、高頻機型的區別

　　◆模塊化UPS

　　模塊化UPS是把高頻UPS的功率部分單獨做成一個個功率模塊，然后每個模塊并聯輸出，另外旁路切換模塊和控制單元也做成模塊單元，這樣整臺UPS就是一個個模塊疊加而成。模塊化UPS最大的特點是，功率部分很容易實現冗余功能，只要UPS帶載功率富余量大于單個模塊功率，UPS功率部分即可實現“N+1”冗余，從而提高UPS供電的可靠性。

　　模塊化UPS還有個好處就是可用性高，當某個模塊故障時，直接更換模塊，維修時間非常短，維修非常方便。另外，模塊化UPS還經常提到“邊成長邊投資”的模式，即用戶可以在初始建設時購買較少的功率模塊，在業務增長用戶設備增加后再購買功率模塊進行UPS擴容。

　　在高頻機出現不久后，模塊化UPS就應運而生，模塊化UPS從理論上來說也是高頻機的一種，只是其結構與普通高頻塔式機型差別較大。模塊化UPS對并聯控制技術要求比較高，隨著并聯控制技術逐漸成熟，模塊化UPS可靠性逐漸提高，而其高效率和高可用性的特點逐漸被市場認可，其市場占有率直線上升，特別是在IDC信息機房、金融等領域，已和高頻塔式機不分上下。

　　模塊化UPS電源一般沒有變壓器，也采用的是高頻設計。優點是省電，效率高。維護，維修方便。

　　◆工頻機

　　工頻機即以50Hz交流電為高壓發生器電源的傳統X線檢查設備。采用工頻變壓器作為整流器與逆變器部件的UPS俗稱工頻機，主要特點是主功率部件穩定可靠、過負荷能力和抗沖擊能力強。工頻機是以傳統的模擬電路原理設計，由晶閘管(SCR)整流器、IGBT逆變器、旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。

　　◆高頻機

　　利用高頻開關技術，以高頻開關元件替代整流器和逆變器中的工頻變壓器的UPS，俗稱高頻機，高頻機體積小、效率高。高頻機通常由IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT可以通過控制加在門極的驅動來控制其開通與關斷，IGBT整流器開關頻率通常在幾千赫到幾十千赫，甚至高達上百千赫，遠遠高于工頻機，因此稱為高頻UPS。

　　UPS按設計電路工作頻率來分，可分為工頻機和高頻機。高頻機輸出沒有變壓器隔離，如果逆變功率器件發生短路，則直流母線（DCBUS）上的高直流電壓直接加到負載上，這是安全隱患，而工頻機則不存在此問題。

　　在可靠性方面，工頻機要優于高頻機：工頻機采用晶閘管(SCR)整流器，該技術經過半個多世紀的發展和革新，已經非常成熟，其抗電流沖擊能力非常強。由于SCR屬于半控器件，不會出現直通、誤觸發等故障。

　　在環境適應性方面，高頻機要優于工頻機：高頻機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的運行。因此，體積、重量等方面都有明顯的降低，噪音也較小，對空間、環境影響小，因此比較適合于對可靠性要求不太苛刻的辦公場所。

　　高頻機與工頻機比較而言：尺寸小、重量輕、運行效率高、噪音低，適合于辦公場所，性價比高，對空間、環境影響小，相對而言，高頻UPS對復印機、激光打印機和電動機引起的沖擊和暫態響應易受影響，由于工頻機的變壓器把市電與負載隔離，對市電惡劣的環境下，工頻機比高頻機能提供更安全和可靠的保護，在某些場合如醫療等，要求UPS有隔離裝置。

　　因此，對工業、醫療、交通等應用，工頻機是較好的選擇。兩者的選擇要根據客戶的不同、安裝環境、負載情況等條件權衡考慮。

　　總的來講，模塊UPS電源一般都是高頻機，但也有6K以下的工頻機，但很笨重。做成模塊機主要是為了省空間，但只有幾個大品牌的模塊機比較成熟，一般的質量都不穩定。高頻機范圍相對比較廣，不過現在的大廠家都在往高頻化去研究，畢竟它的價格和性能方面都相對比較好。

　　工頻機一般適用在比較重要的場所和一些環境比較差的地方，不過現在的技術來說，工業用的地方還是工頻機比較適用的，特別是一些電機之類的感性負載。