浅谈常见的几种科华UPS不间断电源

到目前为止，市场上的不间断电源有各种型号，其中工频机、高频机和模块化机是目前不间断电源市场上常见的三种型号。

2022-11-11 16:01:16

时至**，市场上的科华UPS不间断电源有各种型号，其中工频机、高频机和模块化机是目前不间断电源市场上*常见的三种型号。从基本原理和应用特点方面介绍了这三种模型，并对各种指标进行了比较，供用户参考。
在讨论工频调谐器之前，我们先搞清楚调谐器和工频调谐器的定义。国外没有高频机工频的说法。它们定义了变压器型不间断电源和无变压器不间断电源，即变压器不间断电源和无变压器不间断电源。在中国，它是通过整流器的调制频率来区分的。整流器的调制频率为工频(50hz)，定义为工频机，整流器采用高频(千赫)调制，定义为高频机。
此外，不间断电源可分为机架式(RacktypeUPS)、模块化(ModularUPS)和塔式(TowertypeUPS)。这种相对容易理解，可以轻松安装在标准服务器或网络机柜中的不间断电源称为机架式不间断电源，功率单元和旁路开关单元模块化结构的型号称为模块化不间断电源，整流管和逆变器按照指定功率设计的整个型号称为塔式。通常所说的tweeters和工频机指的是塔式机型，而机架式UPS只是将低功率(小于20KVA)的塔式机型的物理结构进行调整，使其适合机架安装，因此本文不再对机架式UPS进行对比分析。
一、工频机器
工频不间断电源是一种基于变压器输出的不间断电源，采用可控硅器件作为整流元件。整流器的调制频率与电网频率(50Hz)一致。这种不间断电源被称为工频机。工频UPS由整流器、逆变器、静态旁路，维护旁路和输出变压器组成。输出变压器是不间断电源必不可少的一部分，起着升压的作用。因为UPS整流和逆变器的两个变换都是降压环节(SCR管压降)，所以UPS输出前必须有一个升压环节，而这个输出变压器就是用来实现这个功能的。
常见的工频机有两种，6脉冲工频整流器和12脉冲工频整流器。示意图如下：
12脉波整流工频机在6脉波整流的基础上增加了6脉波整流和移相变压器，可以带来更好的整流参数。与6脉波整流器相比，12脉波整流器在输入功率因数和谐波电流THDi参数方面具有明显优势，其指标对比如下：目前，工频电脑在市场上逐渐萎缩，尤其是在数据中心和通信机房，已经逐渐被高频电脑和模块化UPS所取代。工频机器也有自己的特点。在工业领域，特别是在石油石化、化工、**制造等行业，工频机器仍然是主角。在整个UPS行业中，工频机的市场份额保持在30%以上。
二、高频机
推特有三种常见类型。20世纪90年代末，人们在可控硅整流器的后端增加了一个升压波电路，将DC升压到不间断电源输出所需的电压，从而节省了输出变压器。可以简单理解为用DC升压代替了工频UPS变压器的交流升压，不仅降低了成本，还**降低了UPS的体积和重量，可以说是UPS行业的一大技术创新。虽然这款无变压器UPS的整流器前半部分还是可控硅装置，但后半部分包含IGBT高频升压斩波器波电路，按照国内定义也是高频机。目前BOOST BOOST 波，高频机型越来越少，只有部分中小功率UPS会继续使用。
随着电力电子器件和UPS控制技术的不断发展，相继出现了全IGBT型号和全IGBT输出隔离变压器型号，即IGBT整流IGBT逆变无变压器型号和IGBT整流IGBT逆变变压器型号，其整流器采用高频调节方式，调制频率一般为几千Hz。
根据整流器调制频率定义的UPS型号，三种高频机的原理图如下：
高频机**的特点是无变压器、体积小、重量轻、功率密度高、整机效率高、输入谐波波电流小，因此其发展前景更为看好，高频化是电力电子的发展趋势。但是从应用的角度来看，高频机在环境适应性和抗冲击能力上还是不如比较成熟的工频机。
随着社会供电环境对绿色供电和节能降耗产品需求的不断增加，高频IGBT整流UPS技术取得了长足的进步，IGBT器件的可靠性和稳定性也取得了长足的进步。到目前为止，越来越多的用户选择了高频机，尤其是在数据中心、金融和通信领域。
第三，模块化模型
模块化UPS是将高频UPS的电源部分做成单独的电源模块，再将各个模块并联输出。此外，旁路切换模块和控制单元也做成模块化单元，使整个UPS是模块的叠加。模块化UPS**的特点是电源部分可以轻松实现冗余功能。只要UPS的有载功率盈余大于单个模块的功率，UPS的电源部分就可以实现“N+1”冗余，从而提高UPS供电的可靠性。模块化UPS的另一个优势是高可用性。当一个模块出现故障时，可以直接更换，所以维护时间很短，维护非常方便。此外，模块化UPS往往指的是“边投资边成长”的模式，即用户在初期建设时可以少买电源模块，待业务增长、用户设备增加后再购买电源模块进行UPS扩容。不间断电源的原理和结构图如下：高音扬声器出现后不久，模块化UPS便应运而生。理论上，模块化UPS也是高音扬声器的一种，但其结构与普通高频塔型号有很大不同。模块化UPS对并联控制技术要求高，早期的模块化UPS故障率高，每次更换模块的成本也不低，因此很少有用户选择模块化UPS，并不是市场的主流。然而，随着并联控制技术的逐渐成熟，模块化UPS的可靠性逐渐提高，其高效、高可用的特点逐渐被市场认可。尤其是华为将模块化UPS带回UPS市场，迅速带动模块化UPS的快速发展，市场份额直线上升，尤其是在IDC信息室、金融等领域，已经与高频塔机并驾齐驱。
四个或三个模型的比较
工频机、高频机、模块化UPS各有特点。我们从高成熟度、可扩展性、冗余性、整体效率、输入谐波、PF指标、占地面积、快速维护等多个方面进行比较：
科华UPS不间断电源的工频机、高频机、模块化机是目前UPS市场*常见的三种机型，各有特色，满足不同类型的客户。不同类型的用户有自己的应用环境特征和负载特征。作为厂商，我们是从客户应用的角度来选择适合用户的机型，而不是单纯看哪些机型技术***。UPS解决了电源可靠性的问题，***的不一定*适合。作为用户，应该从自己的角度选择**方案，从而确定适合自己的UPS型号。