UPS即不間斷電源(Uninterruptible Power Supply)，是一種含有儲能裝置的不間斷電源。主要用于給部分對電源穩(wěn)定性要求較高的設(shè)備，提供不間斷的電源。
當市電輸入正常時，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負載使用，此時的UPS就是一臺交流式電穩(wěn)壓器，同時它還向機內(nèi)電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應(yīng)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。UPS 設(shè)備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
不間斷電源廣泛應(yīng)用于：礦山、航天、工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計算機業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機、移動通訊、太陽能儲存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制設(shè)備及其緊急保護系統(tǒng)、個人計算機等領(lǐng)域。

工作原理

系統(tǒng)組成
典型的UPS系統(tǒng)框圖如圖1所示，它的基本結(jié)構(gòu)是一套將交流電變?yōu)橹绷麟姷恼髌骱统潆娖?，以及把直流電再變?yōu)榻涣麟姷哪孀兤鳎姵卦诮涣麟娬９╇姇r貯存能量且維持在一個正常的充電電壓上，一旦市電供電中斷時，蓄電池立即對逆變器供電以保證UPS電源交流輸出電壓。下面幾種簡圖示意了UPS的各種工作情況(以在線式UPS電源為例)。 
（1）市電在UPS所允許的范圍內(nèi)正常供電時，如圖2所示，粗線描繪了電源能量的流向。
（2）主電源故障即市電被切斷后，電源將瞬間改由逆變器提供能量如圖3所示。
（3）當所帶負載過大或電源內(nèi)逆變器出現(xiàn)故障時，UPS將打開旁路由主電源直接供電，如圖4所示。 
連接方式
（1）單臺UPS電源能夠供給全部負載，連接圖如系統(tǒng)的原理圖，連接方法較簡單。 
（2）總負載功率需要二臺或更多臺UPS電源供給，如圖5所示，這種連接方式稱作并聯(lián)無備份方式。 
（3）二臺或二臺以上UPS電源其總?cè)荼蓉撦d總?cè)堇镆啵撓到y(tǒng)比負載總?cè)萘勘仨毝嘁慌_UPS電源的容量，任何一臺UPS電源故障時，其余仍能供給全部負載，如圖6所示。這種連接方式稱作并聯(lián)有備份方式。
（4）整個UPS電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，市電將UPS電源脫開，直接接通負載，且不影響UPS電源系統(tǒng)的維修，這種線路設(shè)計如圖7所示。
當UPS電源系統(tǒng)*時，維修開關(guān)打開，輸入開關(guān)、輸出開關(guān)閉合；當UPS電源系統(tǒng)故障時，維修開關(guān)閉合，輸入開關(guān)、輸出開關(guān)打開。這樣，保證了用電負載的正常工作，而又不影響對UPS電源系統(tǒng)故障的在線維修。
功能作用編輯
隨著計算機應(yīng)用系統(tǒng)對電源的要求越來越高UPS日益受到重視，并逐漸發(fā)展成為一種具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓沖浪等功能的電力保護系統(tǒng)。尤其是在電網(wǎng)的線路及供電質(zhì)量不太高、抗干擾的技術(shù)落后，同時計算機系統(tǒng)對電源的要求又比較高的情況下，UPS的作用就顯得更加明顯。 
UPS的保護作用首先表現(xiàn)在對市電電源進行穩(wěn)壓，UPS的輸入電壓范圍比較寬，一般情況是從170V到250V，而輸出電源的質(zhì)量是相當高的，后備式的UPS輸出電壓在5%~8%，輸出頻率穩(wěn)定在1Hz；如圖1，在線式UPS輸出電壓穩(wěn)定在3%以內(nèi)，輸出頻率穩(wěn)定在0.5Hz。在市電正常時，UPS電源相當于交流市電穩(wěn)壓器；同時市電對蓄電池進行充電，此時也相當于充電器。在市電突然掉電的情況下，UPS自動切換到蓄電池供電，使計算機維持正常工作，保護軟硬件不受損害。

分類

UPS根據(jù)新標準IEC（電工委員會）按其結(jié)構(gòu)和運行原理分為以下3類：  
（1）被動后備式UPS電源
指逆變器并聯(lián)連接在市電與負載之間僅簡單地作為備用電源使用。此種UPS電源，在市電正常時，負載*而且是直接地市電供電，逆變器不做任何電能變換，蓄電池由獨立的充電器供電；當市電不正常時，負載*由逆變器提供電能。
被動后備式UPS具有結(jié)構(gòu)簡單、價格廉等優(yōu)點，運用于某些非重要的負載使用，如家用計算機等。但市電斷電時，繼電器將逆變器切換至負載，切換時間較長，一般需幾個毫秒的間斷，所以稍微重要的計算機設(shè)備不應(yīng)選用被動后備式UPS電源。
（2）在線互動式UPS電源
指逆變器并聯(lián)連接在市電與負載之間，起后備電源作用，同時逆變器作為充電器給蓄電池充電。通過逆變器的可逆運行方式，與市電相互作用，因此被稱為互動式。此種UPS電源，在市電正常時，負載由經(jīng)改良后的市電供電，同時逆變器作為充電器給蓄電池充電，此時逆變器起AC/DC變換器的作用；而當市電故障時，負載*由逆變器供電，此時，逆變器起DC/AC變換器的作用。 
在線互動式UPS具有結(jié)構(gòu)較簡單、實施方便、且易于并聯(lián)、便于維護和維修、效率高、運行費用低、整機可靠性高等優(yōu)點，性能滿足某些負載要求，特別適用于網(wǎng)絡(luò)中某些計算機設(shè)備采用分布式供電的系。此種電源缺點是穩(wěn)壓性能不高，尤其動態(tài)響應(yīng)速度低，其次抗*力不強，電路會產(chǎn)生諧波干擾和調(diào)制干擾。 
（3）雙變換式UPS電源
指逆變器串聯(lián)連接在交流輸入與負載之間，電源通過逆變器連續(xù)地向負載供電。此種UPS電源其供電方式如下：市電正常時，市電經(jīng)過整流器、逆變器向負載供電；市電不正常時，由蓄電器經(jīng)逆變器向負載供電。
雙變換式UPS是UPS電源的主流產(chǎn)品，具有性能好、電壓穩(wěn)定度與頻率穩(wěn)定度高、功能強、具有熱備份連接和并聯(lián)冗余聯(lián)結(jié)的功能等優(yōu)點，其不足之處是當容量少于10kVA以下，其整機效率不高，一般在85%左右。

技術(shù)指標

新型UPS中的逆變器大多采用了PWM技術(shù)，同時采用了石英晶體振蕩控制逆變器的頻率，通過電壓負反饋電路確保輸出電壓的穩(wěn)定。它具有開關(guān)電源的一系列優(yōu)點，通過精確調(diào)整脈沖寬度，保證功率穩(wěn)定輸出，同時．開關(guān)電源技術(shù)的應(yīng)用，也使其自身損耗大大降低。主要技術(shù)指標如下：
（1）額定輸出功率和輸出功率；
（2）切換時間；
（3）輸出電壓穩(wěn)定度，參考值±0.5%~±2%；
（4）輸出頻率穩(wěn)定度，參考值±0.01%~±0.5%；
（5）輸出波形純正(正弦波輸出)，電壓畸變小于1%，不存在潛波失真的問題；
（6）效率高、損耗低。參考指標高于90%；
（7）*工作時間。由于微處理器監(jiān)控技術(shù)和*的IGBT驅(qū)動型SPWM等高技術(shù)的采用，目前的UPS已達到了*的可靠性水平，對于大型UPS電源來講，其單機的年均*工作時間(MTBF)已超過20萬小時。如果采用雙總線輸出的多機“冗余”型UPS供電系統(tǒng)，其MTBF甚至可達1000萬小時數(shù)量。

發(fā)展特點

（1）UPS采用模塊化在線并機擴容功能。目前多數(shù)大功率段的UPS均已經(jīng)具備冗余并機功能，UPS內(nèi)部多模塊冗余并聯(lián)運行、甚至多臺UPS組成的系統(tǒng)冗余運行技術(shù)，在并聯(lián)運行中，當單一模塊或單機發(fā)生故障時，其功能則自動轉(zhuǎn)由冗余單元承擔，大大提高了UPS供電系統(tǒng)的可靠性。
（2）高效率、高可靠性。提高UPS自身能效，優(yōu)化負載效率曲線，降低輸入電流諧波，提高功率因。
（3）UPS的數(shù)字化、智能化。 
（4） UPS的綠色、節(jié)能、環(huán)保。節(jié)能環(huán)保已成為UPS產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的指導(dǎo)原則。對UPS而言，輸入功率因數(shù)的高低表明其吸收電網(wǎng)有功功率的能力及對電網(wǎng)影響的程度。

注意事項

因為其逆變器和蓄電池工作的特殊性，UPS電源的安裝和使用須有一套嚴格、科學(xué)的操作規(guī)程，才能提高工作穩(wěn)定性，減少設(shè)備故障率，真正地做到設(shè)備供電不間斷。 
（1）UPS電源的安裝環(huán)境應(yīng)避免陽光直射，并留有足夠的通風空間，保持工作環(huán)境的溫度不高于25℃。如果工作環(huán)境溫度超過25℃，每溫升增加10℃，電池的壽命就會縮短一半左右。
（2）不宜在UPS電源的輸出端使用大功率可控硅負載、可控硅橋式整流或半波整流型負載，此類負載易造成逆變器末級驅(qū)動晶體管被燒毀。
（3）嚴格按照正確的開機、關(guān)機順序進行操作，避免因負載突然增加或突然減少時，UPS電源的電壓輸出波動大，從而使UPS電源無法正常工作。 
（4）禁止頻繁地關(guān)閉和開啟UPS電源，一般要求在關(guān)閉UPS電源后，至少等待30秒鐘后才能開啟UPS電源。因為造成中小型UPS電源高發(fā)故障的原因是：用戶頻繁的開機或關(guān)機，UPS電源帶負載進行逆變器供電和旁路供電切換期。 
（5）實踐證明：對于絕大多數(shù)UPS電源而言，將其負載控制在50%~60%額定輸出功率范圍內(nèi)是工作方式。禁止超負載使用，廠家建議：UPS電源的啟動負載控制在80%之內(nèi)，如果超載使用，在逆變狀態(tài)下，時常會擊穿逆變?nèi)龢O管。不宜過度輕載運行，這種情況容易因為電池放電電流過小造成電池失效。
（6）定期對UPS電源進行維護工作：觀察工作指示燈狀態(tài)、除塵，測量蓄電池電壓，更換不合格電池，檢查風扇運轉(zhuǎn)情況及檢測調(diào)節(jié)UPS的系統(tǒng)參數(shù)等。
（7）UPS電源比較適合于帶微電容性負載，不適合于帶電感性負載，如空調(diào)、電動機、電鉆、風機等。如果UPS電源負載為電阻性或電感性負載時，必須酌情減小其負載量以免超載運行。