在电的领域内命名的有线电和无线电，高压电器和低压电器，电压源和电流源，交流电和直流电，硬件和软件，等等的命名都有其唯一性。工频机UPS和高频机UPS的区分也一样，顾名思义，那就是以频率不同为根据的。就应该从频率的角度去看，而不是另辟途径。
因为UPS的输入和输出都是50Hz的正弦波标准电压，众所周知这没有什么好讨论的，所以这里所讨论的都是UPS内部的工作情况。在当代工频机UPS中，输出变压器并不是该机所必需的配套装置。在2008年上海国际电源论坛会议上，与会专家们也一致认为“变压器今后并不是电子设备的必然配套装置”，电子变压器会将其替代。但在上个世纪70至80年代，由于技术和元器件的水平还没达到一定程度，UPS的主要器件是还靠可控硅，这是一种半控器件，即开通是可控的，而关断是不可控的，只有等到电压过零点才可关断。因此其工作频率受市电频率约束，只能与市电频率同步工作。而且当时的逆变器输出也只能是单方波。可惜的是当时负载设备电源的输入几乎都有变压器，而UPS输出的方波电压平顶部分会导致变压器铁心饱和，从而造成故障。所以负载对UPS的输出要求必须是正弦波。这样一来，从方波中滤出正弦波就需要庞大的LC滤波器，不但耗材惊人，噪声烦人，而且效率也大幅度降低，尤其是中大功率更是如此。
图1 四阶梯波输出的UPS电路原理方框图
为此人们又为大功率设计出一种接近於正弦波的阶梯波，以减小LC滤波器的尺寸。但又出现了新的问题：一个阶梯就是一套逆变器，比如1972年美国总统尼克松访华时带来的UPS就是四套逆变器叠加而成的四阶梯波结构，然后再由滤波器滤出正弦波电压，如图1所示。从图中可以看出，四阶梯波的构成就需要变压器将其串联起来。这里的变压器一般是不可少的。小功率由于造价太高，一般还是由方波滤波后输出。
上世纪70年代美国库伯博士实验成功了一种高频脉宽调制(PWM)电路，使原来庞大的线性电源起了革命性的变化。可惜当时晶体三极管只是低压小功率水平，无法被UPS采用。一直到1980年前后高频技术才被陆续应用到UPS逆变器上，这时使用大功率高压晶体管和场效应管的逆变器调制频率可以做到50Hz工业频率的数百倍，因此LC滤波器的体积也有了本质的变化，可以做的非常小。图2示出了脉宽调制输出被检波出正弦波的情况。
图2 当代一般UPS的PWM输出过程
从该图中可以看出，其输出波形已被滤波器滤出正弦波电压，如果电压值合适的话就可以直接给负载使用。1998年至2001年期间，我国进口了一批荷兰Victron品牌的UPS，就是图2的结构，没有输出变压器。虽然由于采用了传统的全桥结构逆变器，使得两条输出线都是火线，但并不妨碍负载的正常使用，在很多用户机器上的实际运行中证明了这一点。遗憾的是：当时有的计算机厂家不知出于什么目的，竟提出了UPS输出端接地的要求，否则就不给负载计算机开机!暂不谈这种要求是否值得商榷，但为了能给用户开机，也只好将UPS输出的一端接地。但这样一来，接地以后的UPS一启动，逆变器就炸机。无奈只好在UPS输出端加了一个隔离变压器才算稳住了局面。换言之，如果UPS输出一端不接地，不用变压器也可为计算机正常供电，这是其一。其二，因为当时计算机毕竟使用的都是220V，一根火线和一根零线就足够了，和地线并没有什么关系…
80年代前后由于绝缘栅晶体管(IGBT)的出现，又为UPS技术的发展提供了有利条件，在脉宽调制波形和频率基本不做改变的情况下，IGBT就可以顺利地取代晶体管和场效应管。但鉴于以前的接地要求，这个变压器就这样很自然地沿用下来了，当然这也和电池电压不符合交流电输出值的要求，需要变压也有关系。
图3 两种UPS输出正弦波时的电路结构
1980年中后期，UPS的逆变器推出了半桥结构电路，和多数工频机UPS采用的全桥逆变器相比，它的两条输出线就是一条火线和一条零线。这样一来，在满足负载输入接地的条件下就可以不用变压器隔离了，如图3的(a)和(b)所示。如果工频机UPS的逆变器也采用半桥结构，也可省去了这个输出变压器。目前已有几个品牌的工频机UPS采用了半桥逆变器结构电路而取消了输出隔离变压器。
从上面的讨论可以看出，所谓输出隔离变压器并不是当代工频机UPS必然配套的装置，更不是工频机UPS的什么“法宝”，而是可有可无：用半桥逆变器就可以不要输出变压器，用全桥逆变器，如果输出值合适且不要求接地时也可不要输出变压器。目前已有的工频机型UPS就取消了输出变压器。至于还有的工频机UPS生产厂家继续仍保留此装置，那是制造厂家的考虑。并不表示输出变压器就是UPS的必配装置。比如也有的高频机型UPS的逆变器仍采用全桥电路结构，后面也加了输出变压器，更有的在半桥逆变器后面又加了输出变压器的情况，但整流器和逆变器仍然采用了IGBT，其数千赫兹的工作频率也没变，所以仍然属于高频机范畴。既然输出变压器是当代工频机UPS的身外之物，再用它作为区分两种类型UPS的标志就不是充分的理由了。就像用是否穿高跟鞋作为区分男性和女性的的条件一样缺乏唯一性。
当前电子技术已进入数字时代，作为电子技术的能源也应该与其适应。高频机UPS也已全部采用了数字技术，而工频机UPS有不少还滞留在数字与模拟相结合的时代。真正高频机UPS的工作频率是20kHz以上。因为人耳朵听得见的频率是16Hz~20kHz，人的耳朵对20kHz和以上频率的声音就相应不了啦，听不见了。对开关电源来说，工作频率越高损耗就越大，散热就越困难。因此目前20kHz还是一道坎，UPS单机功率做到100kVA以上还有些困难。但100kVA以上功率的UPS也不一定非工作在20kHz不可，比如目前已有的做到了15kHz，只是有些声音罢了。
图4 两种负载使市电电压波形呈现不同结果的情况
但电路结构仍可以采用IGBT整流和半桥逆变结构，高频机UPS的其它特点仍然保留下来，照样是一个好的方案。即使不工作在20kHz，比如一般是5~15kHz，仍然是50Hz工频的100~300倍，相对而言难道这就是高频了。因此为了区别于20kHz，就称为“高频机型”。而工频机UPS原来是整流器和逆变器都工作在50Hz的工频，但后来采用IGBT后也工作在50Hz工频的一百倍甚至200倍以上，相比之下这也算是高频了。但可惜的是它的整流器可控硅器件仍工作在50Hz的工频，也就是说这种UPS的一只脚跨进了高频的门坎，而另一只脚还停留在工频的原地，这既不能算作“高频机型”UPS，也不能全算工频机，为了区别“高频机型”UPS，就暂称为“工频机型”UPS。由此可见，只要“工频机型”UPS再向前跨上一步就是“高频机型”UPS了。换言之，只要“工频机型”UPS的输入整流器将半控的可控硅器件换成全控的IGBT就可以工作在高频了。而且这样一来也给用户带来了莫大的好处，尤其对大功率来说，整流器和逆变器都是上百公斤的大家伙，作为备件而言实在是令人却步。而整流器改用IGBT后，就可和逆变器共用一套备件。
而且取消UPS中的输出电磁变压器，代之以电子变压器，效率可以提高几个百分点，从而也提高了设备本身的可靠性。因为效率的提高意味着功耗的降低，从而降低了机内温度。因为机器在高温下容易出故障，根据阿雷纽斯定律：温度每升高10°C，电子元器件(包括电池)的寿命就减半。所以提高效率就意味着提高了可靠性。另一方面，可控硅整流器电路还是破坏输入市电正弦电压波形的罪魁祸首：不论从电网来的电压波形多么好，到了六脉冲整流UPS前面就被破坏了，如图4(b)所示。将输入功率因数降低到0.8左右。而上述电压加到线性负载上的时侯，线性负载的输入功率因数就是1，如图4(a)所示。这就说明六脉冲整流输入的UPS是非线性负载，会使市电输入电压波形失真。有的误认为这种失真是市电输入本身的问题，此论不敢苟同。为什么同样的市电电压波形带电炉子之类的线性负载时就不失真，而带六脉冲整流器UPS时就失真了呢?这能赖电网吗?不言而喻，这就是可控硅整流器破坏的结果。0.8的输入功率因数是不符合国家对负载端输入功率因数0.9的要求的。为了将输入功率因数提高到0.95以上，就必须附加许多环节而构成十二脉冲整流。比如某品牌300kVA的UPS,六脉冲整流时的重量是1.6吨，而构成十二脉冲整流后的重量就一下子增加到2.2吨，增加了600公斤!其整机效率也很难达到90%。
图5 300kVA的高频机型UPS和工频机型UPS的外形
而某品牌同样是300kVA的高频机型UPS，其总重量才0.83吨，而且输入功率因数在0.99以上，并且其整机效率也可达95%以上。这两种UPS的外形图如图5(a)和(b)所示。又比如同样是300kW的UPS，高频机型UPS就比工频机型UPS每年节约150,000度电，这在当今已将节能减排作为国策的时代又是多么可贵的贡献啊!
据初略估计，目前大约有200万台服务器在24h运行，以每台平均功耗400W计，就是800,000kW，需2000台400kVA(按kVA=kW计)UPS，在输入功率因数³0.95的情况下，某400kVA工频机UPS重约2.3吨，而某高频机型UPS约重900kg，每台相差约1.4吨，2000台工频机UPS就比高频机型UPS多出2800吨器材!而且这些器材都是贵重物品，比如接插件和开关触点上的镀金和镀银，半导体器件的稀土元素硅和锗，变压器的高纯度铜和矽钢片，开关用的特种不锈钢材，电缆用的铜和铝，电缆护套用的橡胶和高级塑料，机架用的高标号的钢…哪一种都不是轻易获得的。如果将这些节约下来的器材再移作它用，又会创造多么大的价值!
