大兴安岭硕天UPS电源办事处

随着计算机在各行各业的广泛应用，负载对供电质量的要求越来越高，各行业部门都普遍采用了安全可靠的供电系统作为电源**，在当今减排的大趋势下，作为供电系统核心的UPS，其本身是否高效节能、绿色环保得到了用户的广泛关注。

UPS技术也随着计算机、电力电子领域的新技术、新理念的不断发展而进步，UPS产品性能上、外观尺寸上、对环境的适应性及可靠性方面，都有了显着的提高。

目前，UPS通常分为工频机结构UPS和和高频机结构UPS两种。以下就这两种UPS的定义和区别做一简单介绍。

1.工频机结构UPS与高频机结构UPS的定义

工频机结构UPS和高频机结构UPS是按其设计电路工作频率来区分的。工频机结构UPS是以传统的模拟电路原理设计，由可控硅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工作频率均为工频50Hz，顾名思义叫工频UPS。

而高频机结构UPS通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT可以通过控制加在门较的驱动来控制其开通与关断，IGBT整流器开关频率通常在几k到几十kHz,甚**达上百kHz，远远**工频机,因此称为高频UPS。

2.工频机结构UPS与高频机结构UPS的区别

(1)电路结构的区别

在工频机结构UPS电路中，主路三相交流输入经过换相电感接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压。通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。由于SCR属于半控器件，控制系统只能够控制开通点，一旦SCR导通之后，即使门较驱动撤消，也无法关断，只有等到其电流为零之后才能自然关断，所以其开通和关断均是基于一个工频周期，不存在高频的开通和关断控制。由于SCR整流器属于降压整流，因此直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入电压低，要使输出相电压能够得到恒定的220V电压，就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。

相比而言，高频机结构UPS整流属于升压整流，其输出直流母线的电压比输入线电压的峰值高，一般典型值为800V左右，如果电池直接挂接母线，所需要的标配电池节数达到67节，这样给实际应用带来较大的限制。因此一般高频机结构UPS会单独配置一个电池变换器，市电正常的时候电池变换器把800V的母线电压降压到电池组电压;市电故障或****，电池变换器把电池组电压升压到800V的母线电压。由于高频机母线电压为800V左右，所以逆变器输出相电压可以直接达到220V，逆变器之后就不再需要升压变压器。因此，隔离变压器是工频机与高频机在组成上的主要区别。

工频机结构UPS都有输出变压器，在多机并联时就会出现多个变压器的并联。变压器的并联是电力行业尽量避免的情况，因为变压器并联时的环流不可避免，环流的长期存在将导致设备寿命缩短。而高频机结构UPS因没有输出变压器，所以几乎没有环流。

有的用户认为变压器可以起到具有抗干扰和缓冲负载突变的作用，其实并非如此。UPS负载的用电要求必须有零线，如果没有工频结构UPS没有输出隔离变压器，将一根火线硬性接零线，就会导致UPS的工作不正常。因此说，输出隔离变压器是工频机结构UPS必不可少的为了变压和隔离零线的目的而接入的一部分，而不具备为用户负载隔离干扰和缓冲负载突变的功能。

(2)性能指标的区别

能耗是各行业和面临的难题，因此节能减排的负载和供电设备，而当前的工频机结构UPS和高频机结构UPS在节能减排上主要有以下区别：

①输入功率因数

*功率的三相工频机结构UPS在6脉冲整流的情况下输入功率因数约为0.8，不但对外有干扰，而且要求前面的发电机功率要3倍于UPS容量，即使在12脉冲整流选配谐波滤波器的条件下输入功率因数也低于0.95，而且增加设备量，加大了用户的投资成本和占地面积。而高频机结构UPS在不加任何外来设备的情况下输入功率因数大于0.99，从理论上说，后备发电机容量可与UPS一致，节省了投资和占地面积。

②能量损耗

在相同输入功率因数的前提下，二者的效率相差约5%，比如同为400kVA的UPS为例，工频机结构UPS每年要比高频机结构UPS多消耗近万度电。

目前容量较大的机房大都采用了400kVA工频机结构UPS，配12脉冲整流和谐波滤波器，负载功率因数为0.8。表1是一家金融单位5000kVA的数据中心在对400kVA工频机结构UPS和600kVA高频机结构UPS(负载功率因数0.9)进行选择时的比较。如表1所示。

一般 相

Single Phase

UPS 原理

在线互动式

输入 可搭配发电机

Yes

标准输入电压 (Vac)

220 ± 10%

输入电压范围 (Vac)

165 ~ 280

输入频率 (Hz)

50 ± 5

60 ± 5

输入频率侦测

自动侦测

额定电流输入 (A)

5

输入接头型式

CN    　

电源线长 (ft.)

4.5

电源线长 (m.)

1.37

输出 容量 (VA)

1100

容量 (Watts)

660

电池输出波形

Simulated Sine Wave

电池输出电压 (Vac)

220 ± 10%

电池输出频率 (Hz)

50 ± 1%

60 ± 1%

自动稳压功能 (AVR)

一次升压，一次降压

过载保护

Circuit Breaker

Outlet(s) - Total

4

插座样式

CN x 4    　

Outlet(s) - Battery & Surge Protected

4

标准转换时间 (ms)

4

电池 电池充饱时间 (Hours)

8

电池冷启动

Yes

User-replaceable

No

电池样式

铅酸电池

雷击与突波抑制 突波抑制 (Joules)

125

电磁波干扰保护

Yes

通讯管理 LED 指示灯

电源 (开) , 市电模式 , 电池模式 , 低电量

警示音

Battery Mode , Low Battery , Overload , UPS Fault

外观 外观

砖式

外壳材质

Plastic

颜色

Black

尺寸 - UPS 模块 尺寸 (WxHxD) (in.)

7.48 x 4.35 x 11.42

尺寸 (WxHxD) (mm.)

190 x 110.5 x 290

重量 (lbs.)

16.76

重量 (kg.)

7.6

环境 操作温度(°F)

32 ~ 104

操作温度(°C)

0 ~ 40

操作湿度 (%)

0 ~ 90

适用海拔高度范围 (feet/meters)

0-10,000 feet (0-3,000 meters)

贮藏温度 (华氏)

-4 ~ 122

贮藏温度 (摄氏)

-20 ~ 50

贮藏湿度 (非冷凝) (%)

0 ~ 90

贮藏海拔高度范围 (feet/meters)

0-10,000 feet (0-3,000 meters)

机器运作发热量 (BTU/hr)

45

认证 认证

CE

RoHS

Yes