一、概念
1.定义
① UPS (Uninterruptible PowerSupply，不间断电源)是一种电源保护设备。
② 主要用于为计算机、服务器等提供稳定、连续的电源供应。
③ 当市电发生故障或中断时，UPS能够立即切换到备用电源，确保设备正常运行，避免数据丢失或设备损坏。
2.工作原理
(1)正常模式(市电正常供电)
①输入滤波:市电接入UPS，通过滤波器减少噪声和干扰。
②整流与充电:交流电转换为直流电，同时为电池充电。
③DC/DC转换:调整直流电压，适应电池和逆变器需求。
④逆变:直流电转换回稳定频率和电压的交流电。
⑤输出滤波:净化输出电源，消除波形畸变或噪声。
(2)电池模式(市电中断)
①中断检测:UPS立即检测到市电中断。
②切换到电池:自动迅速切换至电池供电，几乎无感知。
③电池放电:电池放电，逆变器维持设备供电。
④电池管理:监控电池状态，确保安全有效运行。
(3)旁路模式(UPS故障)
①故障检测:系统检测逆变器或其他关键部件故障。
②自动切换:故障被检测后，UPS自动切换至旁路电路。
③旁路供电:市电直接供应设备，绕过UPS故障部分。
④保护机制:旁路模式仅作为临时解决方案，直到UPS修复。
3.特点
(1)不间断性:即使在市电中断的情况下，也能提供电力。
(2)稳定性:提供稳定、无波动的电源。
(3)可扩展性:可以根据需要增加电池组，延长备用时间。
(4)智能化:现代UPS通常具备智能监控和管理功能。
二、分类
1.按工作原理分类
(1)离线式(Standby或Off-Line)UPS
①工作原理:市电正常时，设备直接使用市电，UPS仅充电:市电中断或电压异常时，UPS切换为电池供电。
②转换时间:切换到电池供电可能存在4-10毫秒的短暂延迟
③成本:结构简单，成本较低，适用电源质量要求不高场合。
(2)在线互动式(Line-Interactive)UPS
①工作原理:即使市电正常，UPS也会调节电压，提供稳定电源。超出调节范围时，切换至电池供电。
②转换时间:切换速度快，通常在2-4毫秒。
③效率和成本:介于离线式和在线式之间，适合预算有限且需要一定电源稳定性的用户。
(3)在线式(online)UPS
①无论市电状态，UPS始终将市电转换为直流再逆变为交流，确保设备使用稳定电源。
②转换时间:几乎无延迟，提供顶级电源保护。
③输出质量:提供无波动、频率稳定、波形纯净的高质量电源。
④成本:成本较高，适用于对电源质量要求极高的关键应用。