UPS不間斷電源:當正常交流供電中斷時，將蓄電池輸出的直流變換成交流持續供電的電源設備。
UPS組成:UPS電源系統由五部分組成：主迴路、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。
Ups原理簡圖
在電網電壓工作正常時，給負載供電如圖所示，同時給儲能電池充電；當突發停電時，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（如粗黑→所示）；當出現特殊情況，如UPS內部故障或負載嚴重過載時，由電網電壓經旁路直接給負載供電（如虛線所示）。
UPS 主要性能和技術指標
1、輸入電壓範圍：指保證UPS不轉入電池逆變供電的市電電壓範圍。在此電壓範圍內，逆變器（負載）電流由市電提供，而不是電池提供。輸入電壓範圍越寬，UPS電池放電的可能性減小，這有益於電池使用壽命的延長。目前UPS輸入電壓範圍一般為（－15％～＋10％）Ue之間。
2、頻率輸入範圍：指UPS能自動跟蹤市電、保持輸出電壓與輸入電壓同步的頻率範圍。UPS的輸入頻率範圍一般為50±5%Hz，YD/T1095-2000規定UPS的輸入頻率範圍為50±4%Hz。
3、輸入功率因數：輸入功率因數高低是衡量是否對電網存在汙染的一個重要電性能指標。輸入功率因數低時，不僅在吸取有功功率的同時，還要吸收無功功率，其結果增大了系統配電容量，影響系統供電質量。
4、輸入電流諧波：因為可控硅的關斷和開通， UPS的輸入電流中含有豐富的諧波成分，它形成輸入的無功功率，是造成UPS輸入功率因數低的一個重要因素。因此在電路設計時，有的UPS加入了PFC（功率因數校正）電路。
5、輸入頻率範圍：指UPS能自動跟蹤市電、保持輸出電壓與輸入電壓同步的頻率範圍。UPS輸出電壓對輸入電壓的跟蹤主要是為了保證UPS在必須時能夠順利地進行旁路切換，避免由於輸入輸出電壓相差過大引起逆變器模塊電源和交流旁路電源間出現很大的環流而損害。
6、頻率跟蹤速率：指UPS在一秒鐘內能夠完成的輸出頻率變化範圍。頻率跟蹤速度可以表徵UPS對輸入頻率變化的適應能力，特別是在柴油發電機供電的時候，由於柴油發電機的頻率穩定度不是很好，如果UPS的頻率跟蹤速率過低，UPS就會出現頻率不同步告警，控制電路就會禁止UPS進行旁路切換。
UPS輸出特性
1．輸出電壓波形失真度:指UPS輸出波形中諧波分量所佔的比率。常見的波形失真有：削頂、毛刺、畸變等。失真度越小，對負載可能造成的干擾或破壞就越小。
2．輸出電壓穩壓精度: 指市電—逆變供電時，當輸入電壓在設計範圍內，負載在滿負荷內100%變化時，輸出電壓的變化量與額定值的百分比。輸出電壓穩定程度越高，UPS輸出電壓的波動範圍越小，也就是電壓精度越高。
3．輸出功率因數:指UPS輸出端的功率因數，表示帶非線性負載能力的強弱。負載功率因數低時，所吸收的無功功率就大，將增加UPS的損耗，影響可靠性。
4．輸出電流峰值因數:指UPS輸出所能達到的峰值電流與平均電流之比。一般峰值因數越高，UPS所能承受的負載衝擊電流越大。
5．三相不平衡能力:對於三進三出的UPS來說，若出現三相的每一相電流不一致，就會造成輸出電壓的不平衡。具有100%負載不平衡能力的UPS，表示該UPS允許一相輸出帶滿載，而其他兩相空載。
6、UPS輸出效率:指UPS的輸出有功功率與輸入有功功率之比。UPS的輸出效率越高，表示內部損耗越小，反之則表示UPS本身功耗大，增大機房的空調負荷。此外輸出效率低有可能使電池供電時間變短。
ups保護特性
1．輸入保護特性：指交流輸入過壓/欠壓保護，輸入頻率過高／過低保護等。當輸入電壓失真度過大，UPS會進入輸入保護模式。對於三相輸入的UPS，還有輸入錯相保護、缺相保護等。
2．輸出過壓／欠壓保護特性：指當UPS逆變單元出現故障時，UPS的輸出電壓超出允許的範圍而產生的保護動作。
3．輸出過載／短路保護：指當UPS輸出迴路中出現短路故障或長時間出現過載現象，為了保護UPS的自身安全，通過控制電路將UPS切換到旁路工作模式的保護動作。
4．電池低壓保護：電池容量的大小直接決定UPS在交流停電時能夠保證不間斷輸出的時間長短，因此電池適時的發出電池低壓告警可以使維護人員能夠了解當前電池的剩餘容量和後備保障時間，採取相應的應急措施。一旦電池電壓達到保護值，為保護電池免於過放電造成的永久損傷，UPS就會關閉輸出。
5．UPS的其他保護性能：UPS為了保證自身系統的安全工作，另有許多的故障監測點和相應的告警信息，如器件高溫告警、風扇故障告警、熔絲熔斷告警、整流模塊故障告警、逆變模塊故障告警等。
逆變器（逆變電路）是開關電源和UPS的核心裝置。逆變電路普通的原理結構
1、單相逆變電路
有推輓式、半橋式、全橋式等，均用於中小型UPS系統。下面介紹脈寬調製型全橋逆變器。
全橋式逆變電路工作原理：
功率晶體管由基極驅動電路提供激勵信號，VT1、VT4和VT2、VT3在分別獲得激勵信號後，進入輪流導通或截止狀態。從而在變壓器初級和次級分別產生交流電壓u1和u2。經過L、C濾波電路的作用使負載取得正弦電壓。
逆變電路輸出電壓中除了基波外還含有一定的諧波成分，若要得到正弦輸出電壓，在次級輸出電路中，必須設置濾波器。
UPS交流濾波器的性能
Ø 使輸出電壓中單次諧波含量和總諧波含量降到指標允許的範圍內；
Ø 在三相條件下使輸出電壓不平衡度符合規定範圍；
Ø 使負載變化引起的輸出電壓波動小，且滿足動態指標，同時要重量輕，體積小。
2、正弦波逆變電路
大多數情況，我們希望UPS輸出50HZ正弦交流電，所以要求其逆變電路為正弦波逆變電路。逆變電路實現輸出為正弦的方法很多，主要有以下三種：
Ø 階梯波逆變器
Ø 多脈衝調製逆變器
Ø 正弦脈寬調製（SPWM）逆變器
階梯波逆變器：由於逆變電路得到矩形波相對容易，利用不同相位的矩形波疊加的方式得到一個近似正弦波的階梯波，階梯越多，其所含正弦分量就越多。
多脈衝調製逆變器： 基本原理是用一組等高不等寬的矩形脈衝等效正弦波。具體方法是將正弦波沿橫軸分割為若干等分，每一個等分包含的正弦面積用一個相同面積的矩形波來代替，這些矩形波組成的半個週期波形便與半個週期正弦波等效。
正弦脈寬調製（SPWM）逆變器：這種方法是通過頻率較高的等幅三角波（載波）與可調幅度的50Hz的正弦波組合，產生與正弦波等效的而脈衝寬度不等的矩形波，稱為正弦調製。
靜態開關
Ø 為防止切換時間造成瞬間供電中斷併產生繼電器觸點拉弧打火等現象，在大功率UPS供電系統及切換過程中，採用靜態開關作為切換元件。
Ø UPS供電系統中常用的兩種連接方式，即轉換型和並機型。目前單機型的UPS靜態開關一般採用轉換型，而可並機UPS的靜態開關有的採用並機型。
轉換型靜態開關：在圖(a)中，繼電器作為逆變的切換開關，交流旁路用靜態開關作為切換器件。在由交流旁路供電切換為逆變器供電時，先吸合繼電器然後封鎖晶閘管的觸發信號，此時由交流旁路和逆變器並聯向負載供電，當晶閘管支路電流為0時，晶閘管關斷而斷開市電供電電路；當由逆變器供電切換為交流旁路供電時，在發出繼電器關斷信號的同時，觸發晶閘管導通，由於晶閘管導通時間為μs級，而繼電器釋放時間較長，因此也存在同時供電的情況。
並聯型靜態開關：在圖(b)中，交流旁路與逆變器都採用靜態開關作為切換開關。當執行切換時，封鎖脈衝並檢測流過靜態開關的電流，當電流為零時觸發另一靜態開關的晶閘管，實行二者的轉換。在採用並聯供電的系統中，當電壓處於正半周或負半周時，同時觸發處於正向陽極電壓的兩個晶閘管使之導通，由於晶閘管電流為零時關斷使反向並聯的兩隻晶閘管切換導通，使之並聯負載供電。
保證同步切換的方法
Ø 直接檢測兩電源電壓的相位，以此作為切換時的一個控制信號。
Ø 檢測兩電源的電壓差，以此間接反映出相位差，產生切換控制信號。
Ø 為防止切換時感性負載中出現浪湧而損壞元件，可通過檢測主用電源在穩態電流過零時接通旁路電源，以實現安全切換。
鎖相電路：
鎖相電路由三個基本部件：鑑相器、低通濾波器和壓控振盪器組成。用於檢測兩個交流電源的相位差並將它變成一個電壓信號去控制逆變的輸出電壓相位與頻率，從而保持逆變器與交流電源的同步運行。
