浙江三辰电器股份有限公司(前身为国营浙江青田电器控制设备厂)位于浙南地区、瓯江之畔，驰名中外的石雕产地、华侨之乡-青田油竹工业园区。公司创建于1978年12月，其前身为地方国营青田电气控制设备厂。1994年10月，公司作为全市改制试点单位，顺利完成了产权制度改革，组建成有限责任公司，建立了“产权清晰、政企分开、职责分明、管理科学”的现代企业体制。公司目前是国家高新技术企业、国内直流电源装置规模最大的专业生产企业之一，国家及行业直流电源设备标准首席起草单位。“三辰”商标是省著名商标，“三辰”品牌在全国各地特别是冶金、石化、煤炭、铁路、建材、港口、电力及同行业中具有很高的知名度和美誉度，是青田县本土工业发展的一面旗帜。公司现有员工309名，各类科技人员169名，专门从事高新技术研究设计专职人员35名。

　　多年来，公司凭借自身的人才、技术和装备优势，构建专业的研发、生产和服务体系。公司以“科技兴企”作为企业的发展战略，不断提高产品的技术含量，完善服务体系，提高企业的文化品位，以国内领先的产品技术和质量水平赢得用户的信赖，逐渐形成了自己的一整套风格独异且先进可靠的技术体系，走在全国同行业前列。公司拥有省级企业技术研发中心，先后研制开发出PGD系列镉镍电池直流屏、免维护蓄电池直流屏、通讯电源屏、全程控智能型直流屏、微机控制高频开关电源屏、壁挂式直流屏、智能交直流一体化电源系统，程控交流恒流电源，大功率UPS系统，直流屏专用铅酸蓄电池,SCWZ综合自动化系统及SCPG变频驱动恒压供水设备、软启动设备、SCZK成套低压开关设备等系列产品，产品畅销全国31个省、市、自治区，并远销世界二十多个国家和地区。公司拥有直流电源高频模块、蓄电池充放电、微机通讯及产品工艺等核心技术，获得四十五项国家专利，三项软件著作权。

　　随着自动化、信息化地不断发展，各行业对电力需求越来越旺盛，对电力保护要求越来越高，UPS电源作为保障供电稳定性和连续性的重要设备，已广泛应用到各个领域。UPS电源发展到现在，市场上有着各种各样的机型，其中工频机、高频机、模块化机型是目前UPS电源市场上最常见的三种机型，本文从基本原理及应用特点介绍这3种机型，进行各项指标对比，以供用户选型参考。

　　在说工频机高频机之前，我们先明确下高频机、工频机的定义。国外没有高频机工频机的说法，他们定义有变压器型和无变压器型UPS，即Transformer UPS和Transformer-less UPS。国内以整流器的调制频率来区分，整流器的调制频率为工频(50Hz)调制的，定义为工频机，整流器采用高频(上千Hz)调制的，定义为高频机。

　　另外UPS从外形结构上来区分的话，有机架式(RacktypeUPS)、模块化(ModularUPS)和塔式(TowertypeUPS)机型。这个相对比较好理解，便于安装在标准服务器或网络机柜里面结构的UPS称为机架式UPS，功率单元、旁路切换单元采用模块化结构组成的机型称为模块化UPS，整流逆变均是按规定功率设计的整体机型称为塔式机型。通常所说的高频机和工频机指塔式机型,机架式UPS只是把小功率(小于20KVA)的塔式机型的物理结构调整以适合机架安装，本文不对机架式UPS进行对比分析。

　　在低压直流成套开关设备行业，公司始终处在行业高新技术的前端，领航行业产品技术的发展趋势，多次承担了国家行业标准的制订、修订及行业产品联合设计工作。1996年9月，公司以付组长单位参加了由机械工业部批准、天津电气传动设计研究所归口的JB/T 8456《低压直流成套开关设备》行业标准的制定。 2001年公司担任全国直流屏联合设计付组长单位，与天津电气传动研究所联合设计了GZS2数控直流电源柜，并负责GZS2数控直流电源柜的样机试制；项目于2002年7月在北京顺利通过国家机械联合会和国电公司联合组织的产品鉴定，并在全国进行推广应用。自1989年起，公司多次承担了国家行业标准的制订、修订工作，以副组长单位参与JB/T8456《低压直流成套开关设备》行业标准的制定与修订工作。2016年4月，公司主持起草“浙江制造”T/ZZB0048《低压直流成套开关设备》标准，于8月份通过浙江制造品牌促进会验收完成，并发布与实施。 注:＞24AH电池额外容量以10小时率计，≤24AH电池额外容量以20小时率计；容量为25℃下的平均值。。

　　适应中国电网环境

　　输出功因0.8－适合负载的发展趋势，实现更强的带载能力。

　　整机效率高达90％，降低UPS的电力损耗，节约用户的使用成本。

　　采用有源功率因数校正技术（PFC），输入功因接近1，大幅减少了对市电电网的污染。

　　应对中国电网要求设计，提供宽广的输入电压范围，能适应恶劣的电网化境；

　　优异的输入频率范围使UPS能够适应发电机等不同供电设备。

　　灵活配置，因需而变

　　丰富的扩展功能，全方位满足客户需求。

　　在线维修功能:可以在负载持续供电情况下安全进行在线维修。

　　远程停电功能（EPO）:当紧急事故发生时，可以快速关断UPS.

　　并机组件: 实现并联扩容和并联冗余功能，为用户提供电源规划的弹性和更安全的保障。

　　防尘组件: 提升产品在工业环境下的防尘等级。

　　隔离变压器:为用户提供隔离保护。

　　一、工频机

　　工频UPS即基于变压器输出的UPS,使用SCR晶闸管器件作为整流器元件，整流器调制工作频率与电网频率(50Hz)一致，这种机型称为工频机。工频UPS由整流器、逆变器、静态旁路、维修旁路、输出变压器组成。输出变压器是UPS电源的必要组成部分,起升压作用。因为UPS的整流、逆变的两次变换均为降压环节(SCR的管压降),所以在UPS输出之前必须有一个环节用于升压,这个输出变压器就是用来实现这一功能的。

　　常见工频机有2种机型，6脉冲工频整流和12脉冲工频整流机型，原理图如下:

　　12脉冲整流工频机是在6脉冲的基础上再增加1个6脉冲整流器和一个移相变压器，这样能够带来更优的整流参数指标，与比6脉冲整流相比，12脉冲整流在输入功率因数和谐波电流THDi参数指标上有明显优势，其指标对比如下:

　　目前工频机在市场上逐渐萎缩，特别是在数据中心和通讯机房，已经逐渐被高频机、模块化UPS所代替。工频机也有其自身特点，在工业领域，尤其是石油石化、化工、高端制造等行业，工频机仍然是主角，在整个UPS行业，工频机市场占有率保持在30%以上。

　　二、高频机

　　高频机又有3种常见类型，在90年代后期，一种在SCR整流后端增加BOOST升压斩波电路，将直流提升到UPS输出所需的电压，从而省掉了输出变压器。可以简单理解为以直流升压取代了之前工频UPS变压器的交流升压，这样不但成本更低，把UPS体积和重量大大降低，可以说是UPS内业重大技术革新。这种无变压器的UPS,虽然整流器的前半部分仍然SCR器件，但其整流后半部分包含IGBT高频升压斩波电路，从国内的定义上来看，这也属于高频机。目前这种BOOST升压斩波高频机型已越来越少，只有一些中小功率UPS会继续采用。

　　随着电力电子功率器件和UPS控制技术的不断发展，先后出现全IGBT机型和全IGBT+输出隔离变压器机型，即IGBT整流+IGBT逆变无变压器机型和IGBT整流+IGBT逆变有变压器机型，其整流器采用高频调整方式，调制频率一般都是上千Hz。

　　根据整流器调制频率定义的UPS机型，3种的高频机的原理图如下:

　　高频机最大的特点是无变压器，体积小重量轻，功率密度大，整机效率高，输入谐波电流小，因此其发展前景更被看好，高频化是电力电子发展的趋势。但从应用情况来看，高频机在环境适应性和抗冲击能力上仍然不及成熟度更高的工频机。

　　随着社会供电环境对绿色电源和节能降耗的产品需求不断增加,高频IGBT整流UPS电源技术有了很大发展,IGBT器件的可靠性和稳定性也有了很大的发展，到现在已经越来越多的用户选择高频机，特别是在数据中心领域、金融、通讯领域高频机已是用户首选机型。

　　三、模块化机型

　　模块化UPS是把高频UPS的功率部分单独做成一个个功率模块，然后每个模块并联输出，另外旁路切换模块和控制单元也做成模块单元，这样整台UPS就是一个个模块叠加而成。模块化UPS最大的特点是，功率部分很容易实现冗余功能，只要UPS带载功率富余量大于单个模块功率，UPS功率部分即可实现“N+1”冗余，从而提高UPS供电的可靠性。模块化UPS还有个好处就是可用性高，当某个模块故障时，直接更换模块，维修时间非常短，维修非常方便。另外，模块化UPS还经常提到“边成长边投资”的模式，即用户可以在初始建设时购买较少的功率模块，在业务增长用户设备增加后再购买功率模块进行UPS扩容。模块化UPS的原理结构图如下:

　　在高频机出现不久后，模块化UPS就应运而生，模块化UPS从理论上来说也是高频机的一种，只是其结构与普通高频塔式机型差别较大。模块化UPS对并联控制技术要求比较高，早期的模块化UPS故障率偏高，每次维修更换模块成本不低，因此选择模块化UPS的用户很少，不是市场的主流。但随着并联控制技术逐渐成熟，模块化UPS可靠性逐渐提高，而其高效率和高可用性的特点逐渐被市场认可，尤其是华为携模块化UPS重现UPS市场，迅速带动模块化UPS高速发展，其市场占有率直线上升，特别是在IDC信息机房、金融等领域，已和高频塔式机不分上下。