随着计算机技术的发展，人类逐步进入了信息化社会，计算机及计算机网络作为现代设备的控制和信息交换的核心，它的安全、正确、高效、不间断运行，越来越受到人们的重视。不间断电源UPS（Uninterruptible power supply）正是为计算机等用电设备提供全方位电源保护的电源设备。
现在由于电网上非线性设备投入的增多，电网上电压尖峰脉冲、瞬间跌落、波形畸变、频率波动等对设备的威胁越来越严重，电源的异常会对电脑及其他用电设备的软件和硬件构成很大的危害，如电压尖峰脉冲会击穿用电设备；瞬间跌落会使电脑重新启动；波形畸变和频率波动会使用电设备严重发热或工 作不正常；电源中断会使正在运行的数据丢失，硬盘的磁头由于回不到起停位置而划伤磁盘表面；电压的不稳定还可能威胁到显示器和Modem的正常工作。而同时用电设备对电源的要求却越来越高，如服务器的磁盘机对电源的频率就有较高的要求，网络的正常高效运行也离不开高质量的电源，另一方面有些重要设备，如民航的指挥系统、工业生产线、电信计费系统是不准有任何电源中断的，所以UPS成了这些场所的必备品。UPS电源在市电异常时，会切换到逆变模式，提供质量较高的电源，使用电设备不会突然断电，能够继续工作一段时间，保证了用电设备的安全。
一、 UPS的分类及工作原理
UPS按逆变器接入方式的不同，可分为后备式、在线式、在线互动式3类，它们之间最大的区别是：后备式和在线互动式的逆变器是并联在市电和负载之间的，而在线式的逆变器是串联在市电和负载之间的。
当市电正常时，即电压在正常范围内（150～270V，注意：有的UPS的输入电压范围与此不同）且波型无严重畸变时，由继电器控制变压器的输入抽头来调整UPS的输出电压，有的UPS可能用铁磁谐振变压器来稳压，但总而言之，这时市电只经过简单的稳压处理就送给了负载，电网上的各种谐波干扰，尖峰脉冲等还会串到负载电路上。
当市电异常时，如市电电压过高、欠压、中断等，UPS切换到逆变器供电，提供给负载质量较好的电源。这个转换功能是由继电器来完成的，快速继电器的切换时间约2～4\(_{ms}\)，由于微机内开关电源滤波电容的储能作用，只要市电中断时间控制在8\(_{ms}\)以内，计算机就不会重启。而UPS的切换时间小于4\(_{ms}\)，所以不影响计算机的正常工作，达到了不间断目的。
当市电正常时，由充电器向电池充电，逆变器工作，向负载提供正弦波电源。
当市电异常时，充电器停止工作，由电池提供电能使逆变器向负载供电。
可见无论市电正常与否，逆变器是始终工作的，即逆变器是串联在市电与负载之间的，隔离了来自电网的各种干扰。
当市电正常时，利用继电器调整变压器输入抽头的办法对市电进行稳压处理，然后再送给负载。此时逆变器作为充电器使用。
当市电异常时，逆变器向负载供电。
在结构上，在线互动式与后备式的逆变器都是并联在市电上的，不同的是，在线互动式的逆变器身兼二职，既是充电器又是逆变器。
二、 UPS的相关参数
UPS的参数反映了UPS某些方面的性能，为我们了解UPS的制造水平及使用提供了信息，某些参数对我们选购、使用UPS有着重要作用，因此我们应仔细阅读所购UPS的说明书，查看以下参数：
UPS都应标有输入电压范围。一般小型在线式UPS的输入电压范围为交流160～276V（带70～90％的负载），后备式和在线互动式UPS的输入电压范围比在线式还要宽些。输入电压范围的含义是：当市电在此范围时，后备式UPS不启动逆变器，输入电压经稳压后送给负载；在线互动式的逆变器作为充电器使用，市电也是经稳压后送给负载；在线式UPS不转换到电池放电使逆变器输出的状态。由于最近几年功率因数校正电路的运用，使输入电压的范围更宽，电源利用率更高。
2.输入频率范围
一般在线式UPS的输入频率范围为50Hz±5％，当在线式UPS工作时，它时刻检测UPS的输入频率，当输入频率在UPS所允许的范围内时，逆变器将跟踪市电的频率，当输入频率超出UPS的跟踪范围以后，UPS将转到本机振荡，频率一般为50H\(_{z}\)±0.5％。
笔者的观点认为，市电的跟踪频率范围要适度，而不是像有些刊物所说的越大越好。虽然输入频率大些，对UPS的可靠性有利，但因为逆变器的输出频率要随着输入频率而变化，这对一些频率稳定性要求较高的设备是不利的，如磁盘机等，频率波动较大时，将无法正常工作。
后备式和在线互动式在市电正常时输出频率和输入频率相同，在逆变时输出频率只简单的标为50H\(_{z}\)。
3.输入功率因数
从交流电的功率计算式P=UI\(_{cos}\)Φ来看，只有当Φ为零时，即电压与电流同相位时，交流电的功率P才为最大。事实上，由于电网上各种设备造成的污染，往往会使本应是正弦波的电源产生了波形畸变，即失真，即使电压与电流同步，输入功率因数也不为1。
4.UPS的输出频率
UPS的输出频率在一定范围内与输入频率相同，为50H\(_{z}\)±5％。在线式UPS的总谐波失真小于3％。输出波形失真度越小越好，失真越小，输出的电压越接近于正弦波。
5.输出功率因数
一般UPS的输出功率因数为0.6～0.8之间。UPS的输出功率因数究竟多大为好，这是一个有争议的问题，有的人认为越高越好，最好是1，有的人认为在0.6～0.7之间好。通常UPS是以计算机为负载的，国外一些机构研究表明，计算机的典型输入功率因数在0.6～0.7之间，如果UPS输出功率因数也恰好在0.6～0.7之间，那么我们对UPS输出的电能就达到了最大的利用率。由此看来，并不是越高越好，而是输出设备的输出功率因数与输入设备的输入功率因数相同时为最好。
6.UPS的额定输出功率
一般UPS的额定输出功率以VA表示，如1kVA的UPS实际的带载为：
P\(_{o}\)=P\(_{cos}\)Φ=1kVA×0.7=700W
cosΦ为UPS的输出功率因数，通常为0.7，Po为UPS的输出功率（单位为W）。事实上为保证UPS可靠的运行，它是不能长期满负载工作的，实际配备的负载以（0.7～0.9）·Po的为宜，即490～630W。
7.UPS的效率
UPS的效率反映了UPS自损耗的大小，它与温升也密切相关，如UPS的效率低，往往伴随功率器件温升高，不利于器件长期可靠工作。UPS的效率高，自身损耗小，温升小，UPS的可靠性就高，反之UPS的可靠性就会下降。对于大型UPS，如果它的效率较低，对电能将造成很大浪费，可靠性也会下降。后备式UPS的效率在市电正常时是很高的，在逆变时也能达到80％以上。一般来说，小型UPS在逆变器工作时效率都能达到80％以上，大型UPS效率可达92％。
8.UPS的直流工作电压
为了使UPS在市电中断后能够不间断地运行，通常UPS都配有一定数量的电池。常见的电压有12V、24V、48V、60V、96V、120V、144V、192V、360V、384V，一般后备式500VA、1000VA直流电压分别为12V和24V，其他UPS由于生产厂家的不同，直流工作电压会有所不同。常规是UPS的功率越大，直流工作电压越高。
三、 UPS的选购
目前，人们已越来越认识到电源的重要性，UPS不仅进入了各企事业单位，还进入了电脑用户的家庭。那么，如何选择适合自己需要的UPS呢？笔者认为应注意以下问题：
1.产品说明书的阅读
在购买之前应仔细阅读产品的说明书，了解其参数、指标，以便于掌握该产品的性能，并有助于鉴别产品质量甚至识别其真伪。
2.电源等级的选择
UPS的选购，应按着设备对电源所要求的等级去选购，当然只要经费足够多，选用更高级别的UPS也是好的。一般情况，个人PC，选用后备式的就可以了；网络上的工作站或网络中采用分步式供电时，可考虑具有网络管理功能的在线互动式UPS；对于服务器和一些精密设备最好选用在线式UPS，否则易发生网络传输率下降、误码率上升及工作不稳定等现象。几种UPS的性能是按下述规律排列的：在线式>在线互动式>后备式方波。
3.电源品牌的选择
决定选用哪种类型的UPS后，接下来是选择品牌问题，建议还是选择著名品牌为好。根据笔者经验，市场上常见的性能较好的后备式UPS有：恒电、山特、保护神、PCM等，在线互动式有：APC等，小型在线式有：山特、PCM、恒电等，大型在线式UPS有：美国Exide（艾克赛）、Best（百思得）、Liebert（力博特）、法国MeRin GeRni（梅兰日兰）等。
作为电源设备，它的重要性是可想而知的，劣质的UPS不但不能保护你的设备，还常发生UPS和负载一起损坏的情况。所以说，要用就用质量好的，可靠性高的。这里提醒大家注意，目前市场上存在大量假冒的山特UPS，正规山特UPS的外包装是SANTAK，而假冒的则为“SANTIK”等，极易误导消费者，正规山特的前面印的是STK，而假冒的则为STI，如果打开它的机壳，会发现它的机壳是用雪花铁加工而成，电路板制作粗糙。
4.售后服务的问题
UPS是一种比较精密的设备，专业化程度高，尤其是大型UPS，售后服务是非常重要的。因此，一定要选择售后服务好的厂商的产品。
除了上述提到的外，还应注意以下几点问题：
（1）小型在线UPS常有传统型和高频机之分，传统UPS，即带有逆变变压器的UPS，通常的带载能力比较强。零、地之间电压差小，有利于网络系统的工作。通常UPS输出的零、地电压在2～3V左右，从微处理器发展的情况看，CPU的工作电压越来越低，对电源的精度要求越来越高，所以尽量选购带有输出变压器的UPS，才能保证在将来，UPS也能够满足微机的供电要求。
（2）选用智能型、数字化的UPS，不要选用模拟电路控制的UPS。UPS的元器件参数会随工作时间的增长而产生漂移，这对模拟电路来说，可能会影响它的工作状态，造成工作不稳定。选用智能化、数字化UPS，既有利于可靠性的提高，又有利于利用网络功能进行管理，如可通过软件查看输入、输出及UPS工作状态记录等，还可控制UPS的运行，如紧急关机等。
（3）对于大型UPS，要注意它的输入功率因数、效率及温升等问题，这几个参数上面提到过，大型UPS的用电量较大，如输入功率因数低，则其市电利用率就低，将造成电能浪费，同时可能还会对市电产生较大的干扰，一般情况下UPS整流器有可控硅整流和PWM控制IGBT整流两种，但PWM控制的IGBT整流技术要好于传统的SCR整流技术，如市电输入范围更宽，功率因数接近于1等，所以最好选用PWM控制的IGBT整流的UPS。
（4）UPS的过载问题。在主从热备份和冗余并联系统中，UPS的过载能力显得尤为重要，当一台UPS过载时，UPS的负载将转移到其他UPS上，如其他UPS的逆变器不能承担，将转到旁路，如旁路还承受不了，UPS将关机造成停电事故。有条件可做一些小负载阶跃试验，检验一下UPS的过载能力。
（5）UPS的充电技术及电池是否具有检测功能。利用先进的充电技术，可大大提高电池的使用寿命，如采用脉冲充电技术，可使电池的实际使用寿命加倍。若UPS电池具有检测功能，可提高UPS运行的可靠性。事实表明，很多UPS故障来源于电池失效，UPS的电池检测功能能较早地发现电池隐患，避免事故的发生。
（6）电池的容量及真假问题。电池是UPS运行中的薄弱环节，由于市场竞争加剧，很多商家在电池上做文章，以假充真，以少充多，尤其是长延时UPS，电池价格比重较大，商家经常采取用减少电池容量或以假充真的办法谋取暴利，应引起大家的注意。
以下向读者介绍几个UPS产品厂家的网址，如需要相关的详细资料，可访问以下网址：
1.山特公司：www.stk.com.cn；
2.APC公司：www.apcc.com.cn；
3.美国Exide（艾克赛）公司：www.exide.com.cn；
4.美国Best（百思得）公司：www.bestpower.com；
5.美国Liebert（力博特）公司：www.liebert.com；
6.法国MeRin GeRni（梅兰日兰）公司：www.mgenasia.com。