别了，工频机

前言：在UPS的发展历史上，工频机曾经做出过一定贡献，如今随着技术的进步，市场的驱动，高频模块化已经取代工频机，逐步成为市场主流选择。是时候说一声：别了，工频机。

工频UPS出现于上世纪60年代。在此之前大型计算机的备电主要是使用动态UPS，初代的动态UPS有备电时间短、效率低下、噪声巨大、占地面积大等诸多缺点，于是静态UPS应运而生。第一代静态UPS，也就是工频UPS成功颠覆行业，效率的提升、占地面积的节约，并且可以根据需求制定备电时间，这些优点让工频UPS迅速打开市场。但是工频UPS仍然存在一些缺点，一个典型特征就是工频机必须使用一个升压变压器，变压器使得工频机占地面积大，效率低，重量大，安装困难；此外工频机均为塔式结构，内部构造复杂，维护必须专业工程师操作，费时费力。

19世纪90年代后期，电力电子器件技术的发展带来了UPS行业的一次重大变革，出现了不带变压器的UPS即高频UPS。高频UPS效率更高，省掉变压器后减小了占地面积和重量，使得安装更加简单，同时进一步降低输入谐波，提升输入功率因数，不过此时塔式构造的维护难题依然没有解决。

到2007年，IGBT技术彻底成熟，可靠性历经市场的考验，让高频UPS替代工频UPS成为可能。这时业内的主流厂家纷纷停止工频UPS的开发，转向高频UPS市场。近几年随着数据中心行业的火热发展，基础设施也迎来发展机会，近乎停滞的UPS技术也迎来了一波发展高潮，效率、功率密度等指标迅速提升。与此同时，通讯技术的成熟使得高频机演化出更加先进的模块化UPS，彻底解决了塔式UPS维护问题，模块化热插拔设计理念大大提升了运维效率。

从可靠性角度来说，高频模块化要高于工频机。工频机控制方式一般采用模数组合控制技术，而高频机控制采用DSP、FPGA等高速数字芯片，模拟技术的可靠性要低于数字技术，模块化机器独有的模块冗余技术，可以进一步提升产品可靠性。并机场景下，工频机并机是变压器的直接并联，容易产生环流，而高频机回路上多个二极管，电压偏差只要小于二极管的开通电压就不会形成环流，相比工频机并机环流更小，通常可以做到3%以内，另外高频机 输入电压范围更宽，输入频率范围也更宽。

在UPS的创新技术应用上，中国三大运营商无疑是风向标，以中国移动为例。随着移动在高频UPS与高频模块化UPS的应用经验逐步累积，移动已经逐步认可高频模块化UPS，从近几年移动的集采标书可窥一斑。

从统计数据可以看出，工频机的占比一降再降，到2018年集采，工频机已经完全消失在集采名单中，中移动彻底摒弃了落后的工频机技术，中大功率全部采购高频机，并且高频模块化占比要高于高频塔机，这主要是因为同为高频机，模块化UPS的高可用性更加吸引客户，相比塔机动辄十多个小时的维护时间，几分钟完成故障模块的更换显然可以让客户业务更加稳定可靠。

技术与市场需求两辆马车的共同驱动使得UPS技术不断往前演进，可以看出，模块化机器将成为市场主流。顺应时代发展的潮流不管对用户还是厂商来说都是利大于弊。

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