一、定義      

UPS即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連線，通過主機逆變器等模組電路將直流電轉換成市電的系統裝置。在歐美國家取Uninterruptible Power System的英文字首簡稱為UPS。又因不間斷電源系統的交流輸出為固定電壓，固定頻率的特性，即為定電壓定頻率(Constant Voltage Constant Frequency) ，所以在日本也有人取其英文字首簡稱CVCF。

二、分類及原理

• 按輸入輸出相數分：單進單出、三進單出和三進三出。
• 按功率等級分：微型(＜3KVA)、小型(3KVA~10KVA)、中型(10KVA~100KVA)和大型(＞100KVA)。
• 按電路結構形式分：有後備式、線上互動式、線上式等。
• 按輸出波形的不同分：有方波和正弦波兩種。

       現按電路結構形式分類，分別敘述如下：

2.1後備式(OFF-LINE或STAND-BY)

1）原理：

①    市電正常時則市電經穩壓後直接輸出負載，同時經整流器將交流電轉化為直流電給電池充電，此時逆變器不工作。

②    當市電故障時，由電池提供電力，經逆變器輸出負載。此切換時間約4-10ms之間。

2）特點：

功率範圍： 300～2000VA

工作特點：對市電進行簡單的升降壓及濾波處理後直接供給負載，當輸入電源不符合要求時才由電池供電。在絕大多數時間內負載使用的是市電。

優 點：結構簡單、價格便宜、體積小、噪聲低、效率高。

缺 點：市電/電池供電轉換時間4～10ms，輸出精度低、輸出波形差、輸出波形為方波。

主要應用物件：單臺計算機系統的斷電保護

2.2線上互動式(HYBIRD)

• 線上互動式又稱混合式或三埠式。

1）原理：

①    市電正常時，市電經穩壓後，由轉換開關輸出負載，同時經整流器將交流電轉化為直流電給電池充電，此時逆變器已經啟用，但未輸出。

②    當市電故障，由電池提供電力，經逆變器輸出負載。 

2）特點：

功率範圍： 1~800KVA

工作特點：市電經過整流轉換為直流，由逆變器調製出穩定的正弦波。

優 點：負載端與市電輸入端處於優良的”電隔離“狀態之中、輸出波形好、輸出電壓質量高、無論負載突變或負載穩定時均呈現優異的帶載特性。

缺 點：效率低、成本高

主要應用物件：計算機及網路系統、精密儀器儀表、工業系統的斷電保護。

       2.3線上式(ON-LINE)：

1）原理：    

①當市電正常時，市電經整流器將交流電轉變為直流電給電池充電，同時輸出到逆變器將直流電轉化為正弦交流電，經轉換開關輸出到負載。

②當市電輸入不正常時，由電池經逆變器輸出到負載。

③    當逆變器發生故障或輸出功率不足（由於過載、過熱等原因）時，轉換開關將自動切換至靜態旁路由市電繼續供電。若旁通是由於過載引起的，UPS將在負載低於100%時，跳回逆變器正常輸出。若旁通是由於過熱引起的，UPS將在溫度低於報警點時跳回正常輸出。

2）特點：

無論是市電供電正常時，還是市電中斷由電池逆變供電期間，逆變器始終處於工作狀態，這就從根本上消除了來自電網的電壓波動和干擾對負載的影響。

由於平時逆變器與市電以同步方式進行運轉，所以逆變器與市電之間經由轉換開關自動相互切換的時間均應小於2ms，故其可靠度高，適合電源品質要求較高的場所。