UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)電源也稱(chēng)不間斷電源，一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源，能夠提供持續、穩定、不間斷的電源供應的重要外部設備。從嚴格意義上講，UPS不是一種電源，它不是依靠能量形式的轉換來(lái)提供電能，它只是提供一種兩路電源之間無(wú)間斷相互切換的機會(huì )，這才是UPS的主要設計思想。

顧名思義UPS電源，它就是一臺這樣的機器，當市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時(shí)的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時(shí)它還向機內電池充電;當市電中斷( 事故停電 )時(shí), UPS 立即將機內電池的電能,通過(guò)逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。

總結：UPS在計算機系統和網(wǎng)絡(luò )應用中的主要兩個(gè)作用：一是應急使用，就是防止突然斷電，影響用電設備的正常工作，以及給計算機造成傷害。第二是可以?xún)艋娫?，消除掉市電上的電涌、電磁干擾、瞬時(shí)的高低電壓、電線(xiàn)噪聲、或是頻率偏移等“電源污染”，改善我們的用電質(zhì)量，為我們的計算機系統以及精密用電設備提供高質(zhì)量的電源。


2. UPS不間斷電源原理—組成

從構造上來(lái)說(shuō)，UPS電源主要可以由蓄電池、逆變器、整流器和靜態(tài)開(kāi)關(guān)等主要的幾個(gè)部分組成。

1) 蓄電池：主要是作為UPS電源儲存電能的裝置，它有若干個(gè)電池串聯(lián)而成，它容量的大小決定了可應急用電時(shí)間的長(cháng)短。它最主要的功能就是可以將電能轉化為化學(xué)能儲存在電池內部，當需要電源故障，又能將電池中的化學(xué)能逆變成電能提供給我們的用電設備。

2) 逆變器：通俗來(lái)說(shuō)逆變器就是將直流電轉化為交流電的一種裝置，它由濾波電路、控制邏輯和逆變橋三部分組成。

3) 整流器：整流器和逆變器相反，是一個(gè)將交流電轉化為直流電的裝置，它主要有兩個(gè)作用，一是將交流電轉化為直流電經(jīng)過(guò)濾波處理后提供給負載設備或是逆變器，還有一個(gè)作用就是為蓄電池起到一個(gè)充電電壓的作用，好比是一臺充電器。

4) 靜態(tài)開(kāi)關(guān)：又稱(chēng)靜止開(kāi)關(guān)，屬于無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的一種，由兩個(gè)可控硅方向并聯(lián)而成，并由邏輯控制器控制它的閉合和斷開(kāi)。分為并機型和轉換型兩種，并機型開(kāi)關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器和市電電源，或是多臺逆變器。而轉換器開(kāi)關(guān)主要是用于兩路電源的供電，實(shí)現從一路到另一路的自動(dòng)切換。

3. UPS不間斷電源原理—工作過(guò)程

當市電正常為380/220VAC時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩定的220V或380V交流電壓，同時(shí)市電經(jīng)整流后對電池充電。當任何時(shí)候市電壓電壓不穩或突然掉電，則由電池組通過(guò)隔離二極管開(kāi)關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒(méi)有切換時(shí)間。當電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長(cháng)鳴告警。不間斷電源還有過(guò)載保護功能，當發(fā)生超載(150%負載)時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負載正常時(shí)自動(dòng)返回。當發(fā)生嚴重超載(超過(guò)200%額定負載)時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面輸入空氣開(kāi)關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開(kāi)關(guān)，重新開(kāi)機即開(kāi)始恢復工作。

4. UPS不間斷電源原理—工作原理

UPS大致可分成三種：后備式(Off Line)，在線(xiàn)式(On line)和在線(xiàn)交互式(Line interactive)，下面小編逐個(gè)講解各種UPS的工作原理

1) 在線(xiàn)式不間斷電源(On-Line UPS)

在線(xiàn)式UPS(On-Line UPS)的運作模式為“市電和用電設備是隔離的，市電不會(huì )直接供電給用電設備”，而是到了UPS就被轉換成直流電，再兵分兩路，一路為電池充電，另一路則轉回交流電，供電給用電設備，市電供電品質(zhì)不穩或停電時(shí)，電池從充電轉為供電，直到市電恢復正常才轉回充電，“UPS在用電的整個(gè)過(guò)程是全程介入的”。UPS電源一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，通過(guò)電路將外部交流電轉變?yōu)橹绷麟?，再通過(guò)高質(zhì)量的逆變器將直流電轉換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計算機。

在線(xiàn)式UPS在供電狀況下的主要功能是穩壓及防止電波干擾;在停電時(shí)則使用備用直流電源(蓄電池組)給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時(shí)間問(wèn)題，適用于對電源有嚴格要求的場(chǎng)合。在線(xiàn)式UPS電源不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續長(cháng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，比較適用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫療、工業(yè)控制等行業(yè)，因為這些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現停電現象。

2) 后備式不間斷電源(Off Line UPS)

后備式不間斷電源只是“備援”性質(zhì)的UPS，市電直接供電給用電設備也為電池充電(Normal Mode)，一旦市電供電品質(zhì)不穩或停電了，市電的回路會(huì )自動(dòng)切斷，電池的直流電會(huì )被轉換成交流電接手供電的任務(wù)(Battery Mode)，直到市電恢復正常，“UPS只有在市電停電了才會(huì )介入供電”，不過(guò)從直流電轉換的交流電是方波，只限于供電給電容型負載，如電腦和監視器。

平時(shí)處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時(shí)逆變器緊急切換到工作狀態(tài)，將電池提供的直流電轉變?yōu)榉€定的交流電輸出，因此后備式UPS也被稱(chēng)為離線(xiàn)式UPS。后備式UPS電源的優(yōu)點(diǎn)是：運行效率高、噪音低、價(jià)格相對便宜，主要適用于市電波動(dòng)不大，對供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，比較適合家庭使用。


3) 在線(xiàn)交互式不間斷電源(Line interactive UPS)

在線(xiàn)交互式不間斷電源基本運作方式和后備式一樣，不同之處在于線(xiàn)上交錯式雖不像在線(xiàn)式全程介入供電，但隨時(shí)都在監視市電的供電狀況，本身具備升壓和減壓補償電路，在市電的供電狀況不理想時(shí)，即時(shí)校正，減少不必要的“Battery Mode”切換，延長(cháng)電池壽命。

這是一種智能化的UPS電源，所謂在線(xiàn)互動(dòng)式UPS，是指在輸入市電正常時(shí)，UPS的逆變器處于反向工作(即整流工作狀態(tài))，給電池組充電;在市電異常時(shí)逆變器立刻轉為逆變工作狀態(tài)，將電池組電能轉換為交流電輸出，因此在線(xiàn)互動(dòng)式UPS也有轉換時(shí)間。同后備式UPS相比，在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源的保護功能較強，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優(yōu)點(diǎn)是具有較強的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行UPS的遠程控制和智能化管理。