UPS電源工頻機(jī)與高頻機(jī)的比較
世界知名UPS廠商在技術(shù)選型和將來發(fā)展趨勢(shì)上都是以高頻為主力方向的，30kVA及以下的UPS都以高頻機(jī)為主，這與高頻機(jī)負(fù)載動(dòng)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(shì)。
工頻機(jī)：以傳統(tǒng)的模擬電路原理來設(shè)計(jì)，機(jī)器內(nèi)部電力器件(如變壓器、電感、電容器等)都較大，一般在帶載較大運(yùn)行時(shí)存在較小噪聲，但該機(jī)型在惡劣的電網(wǎng)環(huán)境條件中耐抗性能較強(qiáng)，可靠性及穩(wěn)定性均比高頻機(jī)強(qiáng)。
高頻機(jī)：利用高頻開關(guān)技術(shù)，高頻機(jī)逆變頻率一般在20kHz以上。但高頻機(jī)在惡劣的電網(wǎng)及環(huán)境條件下耐受能力差，較適用于電網(wǎng)比較穩(wěn)定及灰塵較少、溫/濕度合適的環(huán)境。UPS發(fā)展的方向是高頻化、小型化、智能化和綠色化。因?yàn)樾⌒突梢怨?jié)省投資、提率、節(jié)約空間等。小型化的前提是高頻化，只有高頻化才可實(shí)現(xiàn)小型化。小型化的個(gè)目標(biāo)就是取消輸入/輸出隔離變壓器。以前由于技術(shù)、器件和材料的原因，給UPS加入了輸入/輸出隔離變壓器，使得產(chǎn)品笨重、性能差、耗能大而且價(jià)格貴。后來由于新器件的問世，1980年由美國(guó)IPM公司首先推出的新方案成功地取消了輸入隔離變壓器，近幾年由于技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和成熟，推出了半橋逆變器變換方案，又成功地取消了輸出隔離變壓器，使UPS的性能又有了很大程度的提高，這就是人們所說的高頻機(jī)，它進(jìn)一步使UPS縮小了體積、改善了性能、減輕了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。所以國(guó)際上的知名公司大都放棄了帶有輸出隔離變壓器UPS的生產(chǎn)。
高頻機(jī)與工頻機(jī)比較
高頻機(jī)與工頻機(jī)比較而言：尺寸小、重量輕、運(yùn)行效率高(運(yùn)行成本低)、噪聲低，適合于辦公場(chǎng)所，性價(jià)比高(同等功率下價(jià)格低)，對(duì)空間、環(huán)境影響小，相對(duì)而言，高頻UPS對(duì)復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)和電動(dòng)機(jī)引起的沖擊(SPIKE)和暫態(tài)響應(yīng)(TRANSIENT)易受影響，由于工頻機(jī)的變壓器把市電與負(fù)載隔離，在市電惡劣的環(huán)境下，工頻機(jī)比高頻機(jī)能提供更和可靠的保護(hù)，在某些場(chǎng)合如醫(yī)療等，要求UPS有隔離裝置，因此，對(duì)工業(yè)、醫(yī)療、交通等應(yīng)用，工頻機(jī)是較好的選擇。兩者的選擇要根據(jù)用戶的不同、安裝環(huán)境、負(fù)載情況等條件權(quán)衡考慮。
高頻機(jī)不帶隔離變壓器，其輸出中性線存在高頻電流，主要來自市電電網(wǎng)的諧波*、UPS整流器和高頻逆變器脈動(dòng)電流、負(fù)載的諧波*等，其*電壓不僅數(shù)值高而且難以消除。而工頻機(jī)的輸出地電壓低，而且不存在高頻分量，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信來講，更加重要。
高頻機(jī)輸出沒有變壓器隔離，如果逆變功率器件發(fā)生短路，則直流母線(DCBUS)上的高直流電壓直接加到負(fù)載上，這是隱患，而工頻機(jī)則不存在此問題。
從以上的比對(duì)中可以清晰地看出工頻機(jī)在很多方面優(yōu)于高頻機(jī)。 對(duì)于可靠性要求較高的一些重要、關(guān)鍵部位的電源保護(hù)方案還應(yīng)以工頻機(jī)為。工頻機(jī)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，存在的問題是：
輸入輸出變壓器尺寸大
用于消除高次諧波的輸出濾波器尺寸大。
變壓器和電感產(chǎn)生音頻噪聲。
對(duì)負(fù)載和市電變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能較差。
效率低。
輸入無功率因數(shù)校正，對(duì)電網(wǎng)污染較嚴(yán)重。
成本高，特別對(duì)于小容量機(jī)型，無法與高頻機(jī)相比。
世界知名UPS廠商在技術(shù)選型和將來發(fā)展趨勢(shì)上都是以高頻為主力方向的，30kVA及以下的UPS都以高頻機(jī)為主，這與高頻機(jī)負(fù)載動(dòng)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(shì)。