高频逆变器和工频逆变器有什么区别?

高频逆变器的工作原理比较独特,它首先通过高频DC/DC变换技术,将低压直流电逆变为高频低压交流电。接着经过高频变压器升压后,再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电。最后,通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。这种技术路径使得高频逆变器具有空载损耗小、逆变效率高的特点。同时,它的体积非常小,重量也轻。但是,高频逆变器空载负荷低,不能接满负荷的感性负载,且过载能力相对较差。

工频逆变器在高功率和小功率下的造价对比不同,小功率时造价高于高频逆变器。它的体积和重量比同功率的高频逆变器大得多。效率方面比高频逆变器低,特别是在满负荷和轻负荷下运行时,铁损基本不变,导致轻负荷时空载损耗比较大。不过,工频逆变器可靠性能比高频逆变器高,不太容易坏。它带负载能力,特别是冲击性负载的能力,比高频逆变器要好,并且能够抑制波形中的高次谐波成分。此外,工频逆变器结构相对简单,过载和短路保护比高频逆变器容易制作。

在环境适应性方面,高频逆变器要优于工频逆变器。高频逆变器以微处理器作为处理控制中心,将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中,以软件程序方式控制UPS运行。因此,体积、重量等方面有明显降低,噪音也较小,对空间环境影响小,比较适合对可靠性要求不太苛刻的办公场所。而在负载对零地电压的要求方面,工频逆变器要优于高频逆变器。大功率三相高频逆变器零线会引入整流器并作为正负母线的中性点,这种结构不可避免地造成整流器和逆变器高频谐波耦合在零线上,抬升零地电压,造成负载端零地电压抬高,很难满足IBM、HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求。另外,在市电和发电机切换时,高频逆变器往往因零线缺失而必须转旁路工作,在特定工况下可能造成负载闪断的重大故障。

在可靠性方面,工频逆变器要优于高频逆变器。工频逆变器采用晶闸管(SCR)整流器,该技术经过半个多世纪的发展革新,非常成熟,抗电流冲击能力非常强。由于SCR属于半控器件,不会出现直通、误触发等故障。相比之下,高频逆变器采用的IGBT高频整流器虽然开关频率较高,但IGBT工作时有严格的电压、电流工作区域,抗冲击能力较低。因此,在总体可靠性方面,IGBT整流器比SCR整流器低。