什么是UPS?
UPS － Uninterrupted Power System
利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。
UPS的发展史
初期的不间断电源装置是旋转型的,它是采用柴油发电机(以下简称“油机”)一电动机一发电机组来实现电能的。变换在正常情况下，市电供给电动机，电动机去带动发电机，把发电机发出的电供给负载。电源系统中的飞轮惯性很大，它是一个贮能装置，当市电发生断电时，电动机就停止运行，这时靠飞轮的惯性使发电机继续发电，同时立即起动油机供电，从而使负载不断电。这种不间断电源装置运行稳定可靠、维护简单，方便但笨重，效率低噪声大，操作控制也不灵活 。 •由于电力半导体器件的发展，特别是可控硅制造工艺的不断改进，质量不断提高，价格逐步降低，便开展对静止型不间断电源装置的研制。于是在60年代初，出现了用可控硅制成的静止型不间断电源装置，它以可控硅组成电能变换电路
用蓄电池作为贮能元件，当市电发生断电时，由蓄电池代替整流器向逆变器供电，从而使负载不断电。它与旋转型电源装置相比，没有电动机、发电机和飞轮之类的旋转体，因此具有重量轻、效率高、噪声小、操作控制灵活等优点。但它过载能力差，系统结构也比较复杂，维护技术要求高。从60年代到70年代，这种不间断电源装置发展得很快，使用也很广泛。它采用了波形叠加技术，主电路采用可控硅。由于可控硅不能自关断，因此逆变器需要换向电路，同时逆变器输出的电压需要进行滤波，而换向电路和交流滤波电路都是出电感和电容所组成。它们的出现不但增大了体积，而且惯性大，使电源装置输出的动态性能变差，同时由于大电流可控硅频繁地工作，使电网波形变差干扰其他用户 。
到了80年代，就利用自关断的巨型功率晶体管(UR)来制作成实用的静止型不间断电源装置，这样既省去了换向电路，简化了主回路，减小了体积，提高了效率，改善了动态性能，也提高了可靠性。但由于功率晶体管是一种少数载流子工作的半导体器件，它要求的驱动电流较大，对器件各参数的选择也要求严格，随后又发展到利用自关断的功率场效应晶体管。
（MosFET)来制作成实用的静止型不间断电源装置。功率场效应晶体管是多数载流子工作的器件，它采用电压驱动。因此没有存储时间，从关断到开通的速度很快。所需的驱动功率也小，所以用功率晶体管和功率场效应晶体管制作成的静止型不问断电源装置，目前使用得很广泛 。
到了90年代，就利用绝缘栅双极晶体管(IGBT)来制作成实用的静止型不间断电源装置，绝缘栅双极晶体管是一种由双极晶体管和功率场效应晶体管的组合器件，既具有功率场效应晶体管的栅极电压可控的特性和快速开关的特性，又具有双极晶体管的大电流处理能力和低饱和压降的特点，因此用它制成的不间断电源装置具有广阔的发展前途。
为什么使用UPS?
对于精密负载设备来讲,如大型数据中心、电信移动计费中心、银行证券等金融系统的电脑网络、医疗设备、工业控制仪器等。上述市电问题会引起数据丢失，设备坏或死机停止工作等影响用户的正常工作 。
由于供电网络和负载的复杂性，以及自然界雷击等因素的影响，供给负载的交流电并不是稳定的标准正波，会出现各种不良现象，这些市电问题分类如下 ：
电源中断--给用户造成各种经济损失
1，数据丢失，通信中断，商机延误.直接损失以每分钟5000-100000元
2，设备停运，仪表失灵，手术中断间接经济损失无法估量
电源污染--严重影响网络安全和运行效率
瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲、造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏
谐波污染、线间噪声、频率漂移 造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下
UPS的四大功能
1、 不停电功能 解决电网停电问题
2、 交流稳压功能 解决网压剧烈波动问题
3、 净化功能 解决电网与电源污染问题
4、 管理功能 解决交流动力维护问题
UPS的功能及地位演化
哪些行业需要UPS ？
银行系统、证券系统、保险系统、财政系统、税务系统、公安系统、邮政系统、教育系统、铁路系统、电力系统
UPS分类和工作原理
按工作原理不同，UPS分为：
离线式（后备式UPS、互动式UPS）
在线式UPS
按供电体系不同，UPS分为：
单进单出UPS
三进单出UPS
三进三出UPS
按输出功率不同，UPS分为：
微型 <6kVA
小型 6-20kVA
中型 20-100KVA
大型 >100kVA
按电池位置不同，UPS分为：
电池内置式UPS（标准机型）
电池外置式UPS（长延时机型）
按多机运行方式不同，UPS分为：
串联热备份UPS（用于中小功率机器）
交替串联热备份UPS（中小UPS)
直接并联UPS (用于中大功率）
按变压器特点不同，UPS分为：
高频UPS（高频机）
工频UPS（工频机）
按输出波形不同，UPS分为：
方波输出UPS
阶梯波（准正弦波）UPS
正弦波输出UPS
UPS的基本原理
后备式UPS运行原理
有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。
停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。
其特点是结构简单、体积小、成本低，但输入电压范围窄、输出电压稳定精度差、有切换时间，且输出波形一般为方波
动式UPS运行原理
在线互动UPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一；输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压
在线互动式UPS
在市电正常时，直接由市电向负载供电。当市电偏低或偏高时，通过UPS内部稳压线路稳压后输出。当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是：有较宽的输入电压范围、噪音低、体积小等特点。但同样存在切换时间 。
在线式UPS运行原理
不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态
在线式UPS，在市电正常时，由市电进行整流，提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负载提供交流电。在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点：是有极宽的输入电压范围，无切换时间，且输出电压稳定，精度高，特别适合对电源要求较高的场合，但是成本较高
Delta变换UPS运行原理
Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能，主变换器是双向变换器。不能稳定频率。
四种UPS的比较
