不間斷電源(UPS)是將蓄電池(多為鉛酸免維護蓄電池)與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。它主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其他電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。[2] 

不間斷電源廣泛應用于：礦山、航天、工業、通訊、國防、醫院、計算機業務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備、應急照明系統、鐵路、航運、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報警系統、無線通訊系統、程控交換機、移動通訊、太陽能儲存能量轉換設備、控制設備及其緊急保護系統、個人計算機等領域。

系統組成

典型的UPS系統框圖如圖1所示，它的基本結構是一套將交流電變為直流電的整流器和充電器，以及把直流電再變為交流電的逆變器，電池在交流電正常供電時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逆變器出現故障時，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，連接圖如系統的原理圖，連接方法較簡單。[3] 

（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無備份方式。 [3] 

（3）二臺或二臺以上UPS電源其總容比負載總容里要多，但該系統比負載總容量必須多一臺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有備份方式。 [3] 

（4）整個UPS電源系統出現故障后，市電將UPS電源脫開，直接接通負載，且不影響UPS電源系統的維修，這種線路設計如圖7所示。 [7] 

當UPS電源系統無故障時，維修開關打開，輸入開關、輸出開關閉合；當UPS電源系統故障時，維修開關閉合，輸入開關、輸出開關打開。這樣，保證了用電負載的正常工作，而又不影響對UPS電源系統故障的在線維修。

技術指標

新型UPS中的逆變器大多采用了PWM技術，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定。它具有開關電源的一系列優點，通過精確調整脈沖寬度，保證功率穩定輸出，同時．開關電源技術的應用，也使其自身損耗大大降低。主要技術指標如下： 

（1）額定輸出功率和zui大輸出功率； 

（2）切換時間； 

（3）輸出電壓穩定度，參考值±0.5%~±2%； 

（4）輸出頻率穩定度，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）無故障工作時間。由于微處理器監控技術和先進的IGBT驅動型SPWM等高技術的采用，目前的UPS已達到了極高的可靠性水平，對于大型UPS電源來講，其單機的年均無故障工作時間(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，其MTBF可達1000萬小時數量級。 

發展特點

（1）UPS采用模塊化在線并機擴容功能。目前多數大功率段的UPS均已經具備冗余并機功能，UPS內部多模塊冗余并聯運行、多臺UPS組成的系統冗余運行技術，在并聯運行中，當單一模塊或單機發生故障時，其功能則自動轉由冗余單元承擔，大大提高了UPS供電系統的可靠性。 

（2）高效率、高可靠性。提高UPS自身能效，優化負載效率曲線，降低輸入電流諧波，提高功率因數。

（3）UPS的數字化、智能化。 

（4） UPS的綠色、節能、環保。節能環保已成為UPS產品技術創新的指導原則。對UPS而言，輸入功率因數的高低表明其吸收電網有功功率的能力及對電網影響的程度。 

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、科學的操作規程，才能提高工作穩定性，減少設備故障率，真正地做到設備供電不間斷。 

（1）UPS電源的安裝環境應避免陽光直射，并留有足夠的通風空間，保持工作環境的溫度不高于25℃。如果工作環境溫度超過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動晶體管被燒毀。 

（3）嚴格按照正確的開機、關機順序進行操作，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）禁止頻繁地關閉和開啟UPS電源，一般要求在關閉UPS電源后，等待30秒鐘后才能開啟UPS電源。因為造成中小型UPS電源高發故障的原因是：用戶頻繁的開機或關機，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UPS電源而言，將其負載控制在50%~60%額定輸出功率范圍內是zui佳工作方式。禁止超負載使用，廠家建議：UPS電源的zui大啟動負載zui好控制在80%之內，如果超載使用，在逆變狀態下，時常會擊穿逆變三極管。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、除塵，測量蓄電池電壓，更換不合格電池，檢查風扇運轉情況及檢測調節UPS的系統參數等。 

（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、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。