高頻UPS是現(xiàn)代UPS技術(shù)的主流方向，其核心特征在于采用了高頻開關(guān)技術(shù)和高頻磁性元件(如高頻變壓器)，取代了傳統(tǒng)工頻UPS中笨重的工頻變壓器。這個(gè)根本性的變化，帶來(lái)了其一系列的技術(shù)特點(diǎn)。
 

　　一、 什么是高頻UPS？
 

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，高頻UPS是一種采用高頻脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行電能變換的UPS。它通過(guò)將市電交流電先整流成直流電，再通過(guò)由IGBT等高速開關(guān)器件構(gòu)成的逆變橋，在高達(dá)數(shù)千赫茲甚至上百千赫茲的頻率下進(jìn)行開關(guān)，最終通過(guò)微小的濾波電感和電容，還原出純凈的工頻正弦波交流電。
 

　　二、定義
 

　　高頻UPS不間斷電源是一種采用高頻開關(guān)技術(shù)(通常指開關(guān)頻率在20kHz以上)和高效電力電子器件進(jìn)行電能變換的電源保護(hù)設(shè)備。其核心特征在于通過(guò)高頻脈寬調(diào)制技術(shù)取代傳統(tǒng)工頻UPS中的工頻變壓器，實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換、調(diào)控與隔離。
 

　　三、核心工作原理與技術(shù)創(chuàng)新
 

　　高頻UPS的設(shè)計(jì)摒棄了傳統(tǒng)的工頻變壓器，其工作流程可以概括為：
 

　　1.有源整流：輸入的交流電首先經(jīng)過(guò)一個(gè)由IGBT構(gòu)成的有源整流電路。這個(gè)電路不僅能將交流電高效地轉(zhuǎn)換為直流電，為電池充電并為逆變器供電，更重要的是它能主動(dòng)地修正輸入電流的波形，使其無(wú)限接近于正弦波。
 

　　2.高頻逆變：直流電被送入逆變部分。這里的IGBT管在控制電路的驅(qū)動(dòng)下，以高頻率(例如20kHz以上)導(dǎo)通和關(guān)斷，產(chǎn)生一個(gè)高頻的脈寬調(diào)制波。
 

　　3.高頻轉(zhuǎn)換與濾波：這個(gè)高頻脈寬調(diào)制波經(jīng)過(guò)一個(gè)體積非常小的高頻磁性元件進(jìn)行必要的電壓調(diào)整和隔離后，再通過(guò)輸出濾波器進(jìn)行平滑濾波，最終得到穩(wěn)定、純凈的正弦波交流電輸出。
 

　　三、 主要技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
 

　　得益于高頻開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，高頻UPS擁有許多超越工頻UPS的顯著優(yōu)勢(shì)：
 

　　1.高效率和節(jié)能：這是高頻UPS最核心的優(yōu)勢(shì)之一。由于取消了損耗巨大的工頻變壓器，并采用了高效的有源器件和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，高頻UPS在正常模式下的整機(jī)效率可以輕松達(dá)到95%-96%，甚至更高。這意味著更少的電能浪費(fèi)，更低的運(yùn)行電費(fèi)和更小的散熱需求。
 

　　2.輸入性能高：采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)，高頻UPS的輸入功率因數(shù)通常高達(dá)0.99以上，這意味著它從電網(wǎng)汲取電能時(shí)幾乎不產(chǎn)生無(wú)功功率。同時(shí)，其輸入電流諧波失真通常低于3-5%，對(duì)電網(wǎng)的污染極小，是真正的“綠色電源”。
 

　　3.體積小、重量輕、功率密度高：擺脫了沉重龐大的工頻變壓器，高頻UPS的體積和重量通常只有同容量工頻UPS的三分之一到二分之一。這使得它非常適合于空間寶貴的場(chǎng)所，如標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、模塊化數(shù)據(jù)中心和現(xiàn)代化的辦公室。
 

　　4.高輸出性能：由于采用全數(shù)字DSP控制和高頻調(diào)制，其對(duì)輸出電壓的穩(wěn)壓精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度非常快，能夠?yàn)樨?fù)載提供高質(zhì)量的電能。
 

　　5.相對(duì)較低的運(yùn)行噪音：由于主要散熱對(duì)象是高效的電子元件而非笨重的變壓器，其散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以更低，使得運(yùn)行噪音遠(yuǎn)小于工頻UPS。