組成

　　UPS電源系統(tǒng)由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器(REC)，進行DC/AC變換的逆變器(INV)，逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發(fā)生變化時(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求)，輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就像接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護，設(shè)計了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機自檢故障后的自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

給負載供電圖解

　　在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負載供電如圖所示，而且，同時給儲能電池充電;當突發(fā)停電時，UPS電源開始工作，由儲能電池供給負載所需電源，維持正常的生產(chǎn)(如粗黑→所示);當由于生產(chǎn)需要，負載嚴重過載時，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負載供電(如虛線所示)。

工作過程

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

工作原理圖解

發(fā)展

　　自二十世紀六十年代美國通用電氣公司研究生產(chǎn)不間斷電源以來，不間斷電源一直在被改進，但是其基本原理沒有重大變化。

　　現(xiàn)代的不間斷電源由電池組、逆變器和控制電路組成，一端連接電網(wǎng)另一端連接電器負載。在電網(wǎng)電壓正常的情況下，不間斷電源利用電網(wǎng)電源為自身充電，在電網(wǎng)出現(xiàn)異常的時候，不間斷電源將存儲于電池中的電能釋放，供負載使用。它按工作方式通常分為在線式和后備式(亦稱為離線式)兩種;按輸出波形可分為正弦型、近似正弦型(用階梯方波來擬合正弦波)等。

分類

　　UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類。

　　其中，我們最常用的是后備式UPS，它具備了自動穩(wěn)壓、斷電保護等UPS最基礎(chǔ)也最重要的功能，雖然一般有10ms左右的轉(zhuǎn)換時間，但由于結(jié)構(gòu)簡單而具有價格便宜，可靠性高等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于微機、外設(shè)、POS機等領(lǐng)域。

　　后備式UPS電源又分為后備式正弦波輸出UPS電源和后備式方波輸出UPS電源。

　　后備式正弦波輸出UPS電源：單機輸出可做到0.25KW~2KW，當市電在170V~264V間變化時，向用戶提供經(jīng)調(diào)壓器處理的市電;當市電超出170V~264V范圍時，才由UPS提供高質(zhì)量的正弦波電源。

　　后備式方波輸出UPS電源：與后備式正弦波輸出UPS電源不同的只是為用戶提供50Hz方波電源。

　　在線式UPS結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但性能完善，能解決所有電源問題，如四通PS系列，其顯著特點是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電，能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資，通常應(yīng)用在關(guān)鍵設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中心等對電力要求苛刻的環(huán)境中。

　　在線互動式UPS，同后備式相比較，在線互動式具有濾波功能，抗市電干擾能力很強，轉(zhuǎn)換時間小于4ms，逆變輸出為模擬正弦波，所以能配備服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，或者用在電力環(huán)境較惡劣的地區(qū)。

應(yīng)用

　　不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(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、UPS不間斷電源、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。