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ups电源工频机和高频机的原理分析

工频机和高频机是按ups的设计电路工作频率来区分的。工频机是以传统的模拟电路原理设计，由晶闸管(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。高频机通常由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的驱动来控制其开通与关断，igbt整流器开关频率通常在几千赫到几十千赫，甚**达上百千赫,远远**工频机，因此称为高频ups。

在工频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，控制系统只能控制开通点，一旦scr导通之后，即使门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，所以直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入交流电压低，要使输出相电压能够得到恒定的220v电压，就在逆变输出增加升压隔离变压器。

相比而言，高频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需要67节，这样给实际应用带来大的限制。因此一般高频ups会单独配置一个电池电压变换器，市电正常的时候电池变换器把800v的母线电压降到电池组电压;市电故障或**,电池变换器把电池组电压升高到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，有无隔离变压器是工频机与高频机在结构上的主要区别。