ups的中文意思為“不間斷電源”，是英語(yǔ)“uninterruptible power supply”的縮寫，它可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，主要起到兩個(gè)作用：一是應(yīng)急使用，防止突然斷電而影響正常工作，給計(jì)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(jì)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(chǔ)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(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說就是將交流（ac）轉(zhuǎn)化為直流（dc）的裝置。它有兩個(gè)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(shí)又起到一個(gè)充電器的作用；
2)蓄電池：蓄電池是ups用來作為儲(chǔ)存電能的裝置，它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時(shí)間。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。２當(dāng)市電故障時(shí)，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(gè)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(dòng)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(tái)逆變器。
目前，主流的ups廠商有apc、山特等，都提供各種級(jí)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(dòng)式三種。
1 后備式ups：平時(shí)處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時(shí)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(jià)格相對(duì)便宜，主要適用于市電波動(dòng)不大，對(duì)供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，比較適合家庭使用。然而這種ups存在一個(gè)切換時(shí)間問題，因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場(chǎng)所。不過實(shí)際上這個(gè)切換時(shí)間很短，一般介于2至10毫秒，而計(jì)算機(jī)本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時(shí)應(yīng)可維持10毫秒左右，所以個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般不會(huì)因?yàn)檫@個(gè)切換時(shí)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(shí)間備份數(shù)據(jù)，并盡快結(jié)束手頭工作，其價(jià)格也較低。對(duì)不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用，比如個(gè)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?，再通過高質(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(jì)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(shí)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(shí)間問題，適用于對(duì)電源有嚴(yán)格要求的場(chǎng)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(zhǎng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)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(jià)格也明顯要貴一大截。這種在線式ups比較適用于計(jì)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(dòng)式ups：這是一種智能化的ups，所謂在線互動(dòng)式ups，是指在輸入市電正常時(shí)，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(shí)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(dòng)式ups也有轉(zhuǎn)換時(shí)間。同后備式ups相比，在線互動(dòng)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?dòng)偵測(cè)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(jì)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(jiǎn)化、方便管理工作，并可提高計(jì)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(shí)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(gè)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(shí)，電流通過整流器向負(fù)載供電，同時(shí)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(shí)，通過控制電路自動(dòng)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(gè)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(shí)，電流通過整流器、逆變器向負(fù)載供電，同時(shí)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(shí)，通過控制電路自動(dòng)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(shí)間分，ups分為標(biāo)準(zhǔn)型和長(zhǎng)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(shí)間的供電（一般不超過25分鐘）；長(zhǎng)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(zhǎng)供電時(shí)間，廠商在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)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(jiǎn)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(chǎng)上所售的ups電源，容量較小的以“w”（瓦特）為單位來標(biāo)識(shí)；超過1千瓦時(shí)，用“va”（伏安）標(biāo)識(shí)，“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(jì)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(duì)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(shí)，“w”和“va”值相同。
那么在我們?yōu)橛?jì)算機(jī)等設(shè)備選配ups電源時(shí)，怎樣選擇合適的ups容量？若選擇不當(dāng)，通常會(huì)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(huì)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(duì)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(chǎng)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(gòu)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(hào)。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(gè)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(gè)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(duì)延長(zhǎng)。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐碾妷翰▌?dòng)情況直接影響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(shí)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(huì)影響電池的壽命。如果該ups的轉(zhuǎn)電池裝置為繼電器，則對(duì)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(shí)，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(duì)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(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)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(dòng)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(gè)數(shù)值可波動(dòng)范圍通常在正負(fù)百分之二左右，在這個(gè)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(shí)間
ups的轉(zhuǎn)換時(shí)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(shí)間。通常ups的轉(zhuǎn)換時(shí)間不能大于10ms（毫秒）。
ups的轉(zhuǎn)換時(shí)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(shí)間的轉(zhuǎn)換，ups如采用繼電器則存在4~10ms的轉(zhuǎn)換時(shí)間，對(duì)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(dòng)式有轉(zhuǎn)換時(shí)間，在線式ups則不存在轉(zhuǎn)換時(shí)間，即零轉(zhuǎn)換時(shí)間。
對(duì)于家庭個(gè)人使用或soho小型辦公應(yīng)用來講，建議購(gòu)買具有轉(zhuǎn)換時(shí)間的后備式ups（不要大于10ms），比較合算；而對(duì)于交通、銀行、證券或大企業(yè)等重要型工作，則建議購(gòu)買零轉(zhuǎn)換時(shí)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(jì)算機(jī)等設(shè)備供電，就是因?yàn)樗睦锩嬗幸环N儲(chǔ)存電能的裝置在起作用，這種儲(chǔ)能的裝置就是ups電池。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在電池內(nèi)部。２當(dāng)市電故障時(shí)，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(gè)ups系統(tǒng)的可靠程度，然而蓄電池卻又是整個(gè)ups系統(tǒng)中平均無故障時(shí)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(zhǎng)其使用壽命，反之其使用壽命會(huì)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(huì)影響整個(gè)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(shí)間
ups的標(biāo)稱備用時(shí)間是指市電斷電后ups能夠供給計(jì)算機(jī)等設(shè)備的最大供電時(shí)間。
通常，ups依備用時(shí)間可分為標(biāo)準(zhǔn)型及長(zhǎng)效型。標(biāo)準(zhǔn)型ups備用時(shí)間為5-15分鐘，長(zhǎng)效型為1-8小時(shí)。假如您的設(shè)備停電時(shí)，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(shí)，仍須長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，那須選用長(zhǎng)效型ups。
那么ups備用時(shí)間的長(zhǎng)短是由什么決定的呢？是由ups的儲(chǔ)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(chǔ)能裝置，電池容量的大小由"安時(shí)數(shù)（ah）"這個(gè)指標(biāo)反映，其含義是按規(guī)定的電流進(jìn)行放電的時(shí)間。相同電壓的電池，安時(shí)數(shù)大的容量大；相同安時(shí)數(shù)的電池，電壓高的容量大，通常以電壓和安時(shí)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(shí)間是固定的。如果是個(gè)人用戶單機(jī)使用，這種小型后備式ups就值得選購(gòu)。在線式與在線互動(dòng)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(zhǎng)效機(jī)型，用戶可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的備用時(shí)間而確定配備多大容量的電池。對(duì)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(zhǎng)的備用時(shí)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(gè)數(shù)值和ups電源設(shè)計(jì)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(yǔ)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(guó)國(guó)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(guó)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(gè)人使用的低端ups提供一個(gè)輸出插座，而中端ups會(huì)提供2個(gè)以上的輸出插座，高檔的機(jī)柜式ups提供的輸出插座會(huì)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(shí)，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(shí)一般都不會(huì)出問題。最需要ups顯示能力的時(shí)候是在市電異常和負(fù)載異常時(shí)，因?yàn)樵谑须姾拓?fù)載正常時(shí)，ups只是一個(gè)穩(wěn)壓器和濾波器的作用，而這個(gè)功能用一臺(tái)廉價(jià)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(shí)ups要能不間斷的接續(xù)上去，負(fù)載異常時(shí)ups要能酌情處理，即對(duì)于正常的過載要能經(jīng)受得住考驗(yàn)，對(duì)于短路，ups要有能力及時(shí)采取必要的措施。