UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使您不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。它在計算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，主要起到兩個作用：一是應(yīng)急使用，防止突然斷電而影響正常工作，給計算機(jī)造成損害；二是消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質(zhì)量，為計算機(jī)系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電源。
從基本應(yīng)用原理上講，UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態(tài)開關(guān)等幾部分組成。
1)整流器：整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用；
2)蓄電池：蓄電池是UPS用來作為儲存電能的裝置，它由若干個電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時間。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存在電池內(nèi)部。２當(dāng)市電故障時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載；
3)逆變器：通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成；
4)靜態(tài)開關(guān)：靜態(tài)開關(guān)又稱靜止開關(guān)，它是一種無觸點(diǎn)開關(guān)，是用兩個可控硅（SCR）反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān)，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng)，其作用是實(shí)現(xiàn)從一路到另一路的自動切換；并機(jī)型開關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺逆變器。
目前，主流的UPS廠商有APC、山特等，都提供各種級別的UPS滿足不同用戶群的需要。
一 類型
（一）UPS電源按其工作原理可分為后備式、在線式以及在線互動式三種。
1 后備式UPS：平時處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時逆變器緊急切換到工作狀態(tài)，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的交流電輸出，因此后備式UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS電源的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行效率高、噪音低、價格相對便宜，主要適用于市電波動不大，對供電質(zhì)量要求不高的場合，比較適合家庭使用。然而這種UPS存在一個切換時間問題，因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場所。不過實(shí)際上這個切換時間很短，一般介于2至10毫秒，而計算機(jī)本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時應(yīng)可維持10毫秒左右，所以個人計算機(jī)系統(tǒng)一般不會因?yàn)檫@個切換時間而出現(xiàn)問題。后備式UPS一般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時間備份數(shù)據(jù)，并盡快結(jié)束手頭工作，其價格也較低。對不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用，比如個人家庭用戶，就可配小功率的后備式UPS。
2在線式UPS：這種UPS一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，它首先通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡偻ㄟ^高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計算機(jī)。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾；在停電時則使用備用直流電源（蓄電池組）給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時間問題，適用于對電源有嚴(yán)格要求的場合。在線式UPS不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)長，一般為幾個小時，也有大到十幾個小時的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，顯然，由于其功能的特殊，價格也明顯要貴一大截。這種在線式UPS比較適用于計算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)，因?yàn)檫@些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。
3在線互動式UPS：這是一種智能化的UPS，所謂在線互動式UPS，是指在輸入市電正常時，UPS的逆變器處于反向工作（即整流工作狀態(tài)），給電池組充電；在市電異常時逆變器立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài)，將電池組電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出，因此在線互動式UPS也有轉(zhuǎn)換時間。同后備式UPS相比，在線互動式UPS的保護(hù)功能較強(qiáng)，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行UPS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理�？勺詣觽蓽y外部輸入電壓是否處于正常范圍之內(nèi)，如有偏差可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓，提供比較穩(wěn)定的正弦波輸出電壓。而且它與計算機(jī)之間可以通過數(shù)據(jù)接口（如RS-232串口）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過監(jiān)控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監(jiān)控電源及UPS狀況，簡化、方便管理工作，并可提高計算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。這種UPS集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，但其穩(wěn)頻特性能不是十分理想，不適合做常延時的UPS電源。
表一
表二
（二）UPS從結(jié)構(gòu)上一般分為直流UPS(DC-UPS)和交流UPS(AC-UPS)兩大類。
1 直流UPS直流不間斷電源由兩個基本單元組成。分別是整流器、蓄電池。其原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：
其工作過程是：當(dāng)市電正常時，電流通過整流器向負(fù)載供電，同時整流器給蓄電池充電。電流路徑是1路市電——整流器——負(fù)載，2路路市電——整流器——蓄電池。當(dāng)市電故障或整流器故障時，通過控制電路自動切換使蓄電池為負(fù)載供電，電流流向?yàn)樾铍姵?mdash;—負(fù)載。
2交流UPS電源由三個基本單元組成。分別是整流器、蓄電池和逆變器。其原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：
其工作過程是：當(dāng)市電正常時，電流通過整流器、逆變器向負(fù)載供電，同時整流器給蓄電池充電。電流路徑是1路：市電——整流器——逆變器——負(fù)載，2路：市電——整流器——蓄電池。當(dāng)市電故障或整流器故障時，通過控制電路自動切換使電池為負(fù)載供電，電流流向?yàn)樾铍姵?mdash;—逆變器——負(fù)載。
（三）從備用時間分，UPS分為標(biāo)準(zhǔn)型和長效型兩種。
一般來說，標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)內(nèi)帶有電池組，在停電后可以維持較短時間的供電（一般不超過25分鐘）；長效型機(jī)內(nèi)不帶電池，但增加了充電器，用戶可以根據(jù)自身需要配接多組電池以延長供電時間，廠商在設(shè)計時會加大充電器容量或加裝并聯(lián)的充電器。
此外,UPS的分類還有其他一些簡單的分類，比如從組成原理分為旋轉(zhuǎn)型UPS和靜止型UPS；從應(yīng)用領(lǐng)域分為商業(yè)用UPS和工業(yè)用UPS；從輸出電壓的相數(shù)分為單相UPS和三相UPS；從容量分為大容量UPS（大于100KVA）、中容量UPS（10-100 KVA）和小容量UPS（小于10 KVA）。
二 UPS的容量
UPS的額定容量是指UPS的最大輸出功率（電壓V和電流A的乘積）。
通常市場上所售的UPS電源，容量較小的以“W”（瓦特）為單位來標(biāo)識；超過1千瓦時，用“VA”（伏安）標(biāo)識，“W”與“VA”值是有區(qū)別的。這就要求我們必須區(qū)別具體情況來選擇UPS。一般來講，1千瓦以內(nèi)的小容量UPS一般都用“W”表示容量，容量在1KVA～500KVA的 UPS 都用VA而不是W來表示容量。
事實(shí)上，“W”總是小于等于“VA”。它們之間的換算關(guān)系可用如下公式計算出來： W = VA×功率因數(shù)。功率因數(shù)在0～1之間，它表示了負(fù)載電流做的有用功（W）的百分比。只有電熱器或電燈泡等的功率因數(shù)為1。對于其他設(shè)備來說，有一部分負(fù)載沒有作功。這部分電流是諧波或電抗電流，它是負(fù)載特性引起的。由于有這部分電流，所以“ VA”值比“W”值大，在功率因數(shù)為1時，“W”和“VA”值相同。
那么在我們?yōu)橛嬎銠C(jī)等設(shè)備選配UPS電源時，怎樣選擇合適的UPS容量？若選擇不當(dāng)，通常會出現(xiàn)以下兩種情況，一是容量過小，即所謂小馬拉大車，很可能會造成設(shè)備的損壞；另一種情況是容量過大，造成資金的浪費(fèi)。因此，正確地選擇UPS的容量對網(wǎng)絡(luò)管理人員來說是一件重要的事情。
一般來講，UPS在容量選擇應(yīng)考慮以下因素：
1、實(shí)際負(fù)載情況：P=∑Pi/f
即實(shí)際所有負(fù)載的總和∑Pi，再除以功率因數(shù)f，f=0.6~0.8,即可得到實(shí)際負(fù)載容量P。
2、預(yù)留擴(kuò)容：
考慮到業(yè)務(wù)發(fā)展的可能，在不大量追加投資情況下，增加UPS輸出容量，這可通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)：
A：選擇可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場擴(kuò)容的UPS產(chǎn)品，如現(xiàn)在市面上銷售的模塊化UPS產(chǎn)品。
B：提前購買大容量UPS，但需提前投入大量的資金。
三UPS 輸出電壓
UPS輸出電壓是指市電經(jīng)過UPS整形、濾波、穩(wěn)壓等一系列措施后輸出的供電腦等負(fù)載設(shè)備使用的電壓。這種電壓一般都比市電電壓干凈，沒有雜質(zhì)訊號。通常UPS的輸出交流電壓應(yīng)該穩(wěn)定在220V，不能有過多偏差。
四 輸出電壓頻率
一般電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率是50Hz（赫茲）或者60Hz（赫茲），UPS允許市電頻率有一定的變化范圍，在這個范圍內(nèi)，UPS同步跟蹤市電頻率，超出則以本機(jī)頻率輸出。這個實(shí)際輸出的頻率就是輸出電壓頻率。
五 UPS的輸入電壓范圍
UPS的輸入電壓范圍，即UPS允許市電電壓的變化范圍，也就是保證UPS不轉(zhuǎn)入電池逆變供電的市電電壓范圍。范圍越大說明UPS適應(yīng)性越好。一般UPS的輸入電壓范圍應(yīng)該在160V~270V之間或者更寬。
在正常的輸入電壓范圍內(nèi)，逆變器（負(fù)載）電流由市電提供，而不是電池提供。輸入電壓范圍越寬，UPS電池放電的可能性越小，故電池的壽命就相對延長。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐碾妷翰▌忧闆r直接影響UPS的運(yùn)行，特別是有些地區(qū)電網(wǎng)比較惡劣，白天和晚上的電壓相差很大。如果UPS 要24小時工作，在如此大的變化范圍里，UPS能否工作至關(guān)重要。如不能工作，只有轉(zhuǎn)電池，這樣一則電池并沒有用于真正的斷電，二則頻繁轉(zhuǎn)電池會影響電池的壽命。如果該UPS的轉(zhuǎn)電池裝置為繼電器，則對繼電器的損壞特別嚴(yán)重，大大增加了UPS的故障率。
當(dāng)UPS電源以市電供電方式工作過程中，如果輸入交流電源的電壓高于輸入電壓上限和低于輸入電壓下限時，UPS將斷開輸入交流電源，而切換到電池供電方式。開機(jī)輸入電壓范圍和輸入電壓范圍，反映了UPS電源對電網(wǎng)電壓變化的適應(yīng)能力，開機(jī)輸入電壓范圍和輸入電壓范圍越寬表示機(jī)器對電網(wǎng)電壓的波動變化適應(yīng)能力越強(qiáng)。
六 UPS輸入電壓頻率
UPS輸入電壓頻率，即UPS能自動跟蹤市電、保持同步的頻率范圍。一般電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)頻率是50Hz（赫茲）或者是60Hz（赫茲），UPS允許市電頻率有一定的變化范圍，亦即輸入電壓頻率范圍，這個數(shù)值可波動范圍通常在正負(fù)百分之二左右，在這個范圍內(nèi)，UPS同步跟蹤市電頻率，超出則以本機(jī)頻率輸入。
七 UPS的轉(zhuǎn)換時間
UPS的轉(zhuǎn)換時間是指UPS從市電切換到電池狀態(tài)或從電池狀態(tài)切換到市電所需要的時間。通常UPS的轉(zhuǎn)換時間不能大于10ms（毫秒）。
UPS的轉(zhuǎn)換時間指標(biāo)希望是越小越好，但有些容性負(fù)載可以承受短時間的轉(zhuǎn)換，UPS如采用繼電器則存在4~10ms的轉(zhuǎn)換時間，對采用電子開關(guān)則小一些，關(guān)鍵是看該UPS采用何種技術(shù)。通常我們認(rèn)為后備式與在線互動式有轉(zhuǎn)換時間，在線式UPS則不存在轉(zhuǎn)換時間，即零轉(zhuǎn)換時間。
對于家庭個人使用或SOHO小型辦公應(yīng)用來講，建議購買具有轉(zhuǎn)換時間的后備式UPS（不要大于10ms），比較合算；而對于交通、銀行、證券或大企業(yè)等重要型工作，則建議購買零轉(zhuǎn)換時間的在線式UPS。
八 UPS電池
UPS（不間斷電源）之所以能夠在斷電后，繼續(xù)為計算機(jī)等設(shè)備供電，就是因?yàn)樗睦锩嬗幸环N儲存電能的裝置在起作用，這種儲能的裝置就是UPS電池。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存在電池內(nèi)部。２當(dāng)市電故障時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載。
UPS電池的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個UPS系統(tǒng)的可靠程度，然而蓄電池卻又是整個UPS系統(tǒng)中平均無故障時間（MTBF）最短的一種器件。如果用戶能夠正確使用和維護(hù)，就能夠延長其使用壽命，反之其使用壽命會顯著縮短，蓄電池的種類一般分力鉛酸電池、鉛酸免維護(hù)電池及鎳鎘電池等，如下表所示。
考慮到負(fù)載條件、使用環(huán)境、使用壽命及成本等因素，一般選擇鉛酸免維護(hù)電池。用戶千萬不要因貪圖便宜而選用劣質(zhì)電池，因?yàn)檫@樣做會影響整個系統(tǒng)的可靠性，并可能因此造成更大的損失。
九UPS的標(biāo)稱備用時間
UPS的標(biāo)稱備用時間是指市電斷電后UPS能夠供給計算機(jī)等設(shè)備的最大供電時間。
通常，UPS依備用時間可分為標(biāo)準(zhǔn)型及長效型。標(biāo)準(zhǔn)型UPS備用時間為5-15分鐘，長效型為1-8小時。假如您的設(shè)備停電時，只需要存盤、退出即可，那選用標(biāo)準(zhǔn)型UPS；假如您的設(shè)備停電時，仍須長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，那須選用長效型UPS。
那么UPS備用時間的長短是由什么決定的呢？是由UPS的儲能裝置，也就是UPS電池決定的，現(xiàn)在的UPS一般都用全密封的免維護(hù)鉛酸蓄電池作為儲能裝置，電池容量的大小由"安時數(shù)（AH）"這個指標(biāo)反映，其含義是按規(guī)定的電流進(jìn)行放電的時間。相同電壓的電池，安時數(shù)大的容量大；相同安時數(shù)的電池，電壓高的容量大，通常以電壓和安時數(shù)共同表示電池的容量，如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。
后備式UPS一般內(nèi)置4AH或7AH的電池，其備用時間是固定的。如果是個人用戶單機(jī)使用，這種小型后備式UPS就值得選購。在線式與在線互動式UPS有內(nèi)置7AH電池的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，也有外配大容量電池組的長效機(jī)型，用戶可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的備用時間而確定配備多大容量的電池。對于公司，企事業(yè)單位等電腦等設(shè)備比較多的情況，就有必要選擇提供大容量電池組的UPS，以提供更長的備用時間。
十 電源效率
電源效率是指UPS的整機(jī)電能利用率，也就是UPS從外部吸收功率與向負(fù)載輸出功率兩者之的比值。這個數(shù)值和UPS電源設(shè)計線路有密切的關(guān)系，高效率的電源可以提高電能的使用效率，在一定程度上可以降低電源的自身功耗和發(fā)熱量。通常在線式UPS的電源效率一般能夠達(dá)到90％以上。如果需要增配大中容量的交流不間斷供電設(shè)備，最好選用電源效率高的在線式UPS。而其他UPS的電源效率在80％左右。
十一 噪音值
噪音是一類引起人煩躁、或音量過強(qiáng)而危害人體健康的聲音。衡量噪音強(qiáng)弱的數(shù)值我們把它成為噪音值，單位通常是分貝(dB), 人耳剛剛能聽到的聲音是0－10分貝。分貝值每上升10，表示音量增加10倍，即從1分貝到20分貝表示音量增加了100倍。人低聲耳語約為30分貝，大聲說話為60－70分貝。分貝值在60以下為無害區(qū)，60－110為過渡區(qū)，110以上是有害區(qū)。 UPS的噪音值一般應(yīng)該在60分貝以下為好。
根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（UDC534.836)，城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值列于下表。
十二 UPS的輸出插座
UPS的輸出插座是指UPS的電源輸出接口，通常在我國UPS產(chǎn)品要提供兩種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的插座接口：兩孔插座和三孔插座。不同的UPS提供的輸出插座數(shù)量也不相同，一般來講，適合個人使用的低端UPS提供一個輸出插座，而中端UPS會提供2個以上的輸出插座，高檔的機(jī)柜式UPS提供的輸出插座會更多，以滿足更多設(shè)備的用電需求。
十三 市電
市電即我們所說的交流電（AC），交流電的成分包含：電壓、電流、頻率三種，其頻率可分為50HZ（赫茲）與60HZ（赫茲）兩種，電壓分布由100VA至240VA。一般為220V（伏）。
十四 輸出過載能力
輸出過載能力是指在市電異�；蜇�(fù)載異常時，UPS的輸出穩(wěn)定程度。
過載能力是UPS的關(guān)鍵，因?yàn)樵谡＿\(yùn)行時一般都不會出問題。最需要UPS顯示能力的時候是在市電異常和負(fù)載異常時，因?yàn)樵谑须姾拓?fù)載正常時，UPS只是一個穩(wěn)壓器和濾波器的作用，而這個功能用一臺廉價的交流穩(wěn)壓器就完全可以實(shí)現(xiàn)。因此，如果UPS只起這么一點(diǎn)作用那就不值得了。所以要抓住UPS主要功能，市電異常時UPS要能不間斷的接續(xù)上去，負(fù)載異常時UPS要能酌情處理，即對于正常的過載要能經(jīng)受得住考驗(yàn)，對于短路，UPS要有能力及時采取必要的措施。
