工頻機(jī)和高頻機(jī)是按UPS電源的設(shè)計(jì)電路工作頻率來區(qū)分的。工頻機(jī)是以傳統(tǒng)的模擬電路原理設(shè)計(jì)，由可控硅SCR整流器、IGBT逆變器、旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和表壓器工作頻率均為工頻50Hz，顧名思義叫工頻UPS電源。高頻機(jī)通常由IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路組成。IGBT可以通過控制加在門極的驅(qū)動(dòng)來控制其開通與關(guān)斷，IGBT整流器開關(guān)頻率通常在幾K到十幾KHz，甚至高達(dá)上百KHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工頻機(jī)，因此稱為高頻UPS電源。

在工頻UPS電路中，主路三相交流輸入經(jīng)過換相電感接到三個(gè)SCR橋臂組成的整流器之后變換成直流電壓。通過控制整流橋SCR的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出直流電壓值。由于SCR屬于半控器件，控制系統(tǒng)只能夠控制開通點(diǎn)，一旦SCR導(dǎo)通之后，即使門極驅(qū)動(dòng)撤銷，也無法關(guān)斷，只有等到其電流為零之后才能自然關(guān)斷，所以其開通和關(guān)斷均是基于一個(gè)工頻周期，不存在高頻的開通和關(guān)斷控制。由于SCR整流器屬于降壓整流，所以直流母線電壓經(jīng)逆變輸出的交流電壓比輸入電壓低，要使輸出相電壓能夠得到恒定的220V電壓，就必須在逆變輸出增加升壓隔離變壓器。

相比而言，高頻UPS電源整流屬于升壓整流，其輸出直流母線的電壓比輸入線電壓的峰值高，一般典型值為800V左右，如果電池直接掛接母線，所需要的標(biāo)配電池節(jié)數(shù)達(dá)到67節(jié)，這樣給實(shí)際應(yīng)用帶來的限制。因此一般高頻UPS電源會單獨(dú)配置一個(gè)電池變換器，市電正常的時(shí)候電池變換器把800V的母線電壓降壓到電池組電壓；市電故障或超限時(shí)，電池變換器把電池組電壓升壓到800V的母線電壓。由于高頻母線電壓為800V左右，所以逆變器輸出相電壓可以直接達(dá)到220V，逆變器之后就不再需要升壓逆變器。因此，隔離變壓器式工頻機(jī)與高頻機(jī)在組成上的主要區(qū)別。

隔離變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，對配電或信號進(jìn)行電氣隔離配置。隔離變壓器在UPS電源中通常被設(shè)計(jì)在逆變器的輸出端，可以起到增加UPS電源性能改良負(fù)載端的供電質(zhì)量的作用。通常，UPS電源的輸出端隔離變壓器有以下四大優(yōu)點(diǎn)：

1）降低零地電壓，優(yōu)點(diǎn)UPS電源末端供電網(wǎng)絡(luò)

UPS電源的逆變輸出裝隔離變壓器可以隔離輸入和輸出之間的電氣連接，從而有效地降低輸出的零地電壓。由于隔離變壓器的副邊饒組采用Y型接法，中性點(diǎn)接地后產(chǎn)生新的零線，從而達(dá)到了降低零地電壓的目的。事實(shí)上，HP、IBM、SUN的小型機(jī)因?yàn)橐_保 精密的計(jì)算能力與高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)處理傳輸能力，都會對零地電壓有極高的要求，加裝隔離變壓器可以解決因?yàn)榱愕仉妷浩呒夹g(shù)人員無法調(diào)試的問題。

2）濾除負(fù)載端諧波，提高供電質(zhì)量

隔離變壓器本身具有電感特性，輸出隔離變壓器可以濾除負(fù)載端的大量的低次諧波、減少高頻干擾，并可以使高次諧波大幅度衰減。采用電源隔離變壓器，可以有效地抑制竄入交流電源中的噪聲干擾，消除干擾，提高設(shè)備的電磁兼容性。

3）增強(qiáng)過載短路保護(hù)能力，隔離安全負(fù)載

由于其自身的特性，隔離變壓器是UPS中工作最為穩(wěn)定的器件。UPS電源在正常工作過程中，如果遇到大的短路電流，變壓器會產(chǎn)生反向動(dòng)勢，延緩短路電流對負(fù)載以及逆變器的沖擊破壞，達(dá)到保護(hù)負(fù)載與UPS電源主機(jī)的作用。