断电往往是突发的，且较为频繁。UPS能够提供持续、稳定、不间断的电源供应，在市电出现异常时，有效地净化市电，在市电与负载之间，形成电能的“守护墙”。

UPS的适用场景

UPS按应用场景可分成工业使用型工频机和机房数据中心使用型高频机两种。

工频机：

采用工频变压器作为逆变升压部件的UPS俗称工频机（对应国外的TRANSFORMER BASED UPS），主要由整流器、电池组、逆变器和升压变压器组成。工频机的主要特点是逆变器输出端有一个升压变压器，能把逆变器的输出电压升至380V，而其直流母线电压通常较低。

工频UPS多采用SCR可控硅整流器，常见的有6脉冲整流器和12脉冲整流器。为了提高输入功率因数、降低整流器对前级电网的谐波污染，需在输入端加入滤波装置，一般采用无源滤波器、有源滤波器或有源加无源混合型滤波器来解决工频机输入谐波较大的问题。

高频机：

利用高频开关技术，以BOOST直流升压电路将直流母线电压升至800V左右，从而替代逆变器输出侧工频变压器的UPS，俗称高频机（对应国外的TRANSFORMERLESS UPS），它主要由整流器、电池组、DC升压装置、逆变器组成。高频机的主要特点是没有变压器，采用高频化IGBT整流器，直流电压高，电池节数多，重量较轻，体积较小。

高频UPS无需增加滤波器，即可提高输入功率因数并降低整流器对前级电网的谐波污染。

工频机与高频机的区别

工频UPS与高频UPS的差异主要体现在输入电流谐波、输入功率因素、整流器技术、有无变压器、整机效率几个方面。

■ 两者的主要差异：

（1）工频UPS内置隔离变压器，技术成熟，某些产品占地面积甚至小于高频机（IGBT高频化UPS受制于元器件的容量，通常采用小功率模块并联方式实现500KVA，体积较大）；

（）高频UPS由于采用IGBT整流技术，其输入谐波及输入功率因素方面较有优势，由于采用直流升压电路提高了内部直流电压，因此无需输出变压器。

在安全可靠性方面，工频机优于高频机

■ 工频机结构简单，技术成熟

工频机采用可控硅SCR整流器，该技术经过半个多世纪的发展和革新已非常成熟，其抗电流冲击能力非常强。在工频机电路中，主路三相交流输入经过换相电感接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压。

通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。由于SCR属于半控器件，控制系统只能够控制开通点，一旦SCR导通之后，即使门极驱动撤消也无法关断。只有等到其电流为零之后才能自然关断，所以其开通和关断均是基于一个工频周期，不存在高频的开通和关断控制，控制逻辑更简单也更成熟。

■ 工频机内置输出隔离变压器

隔离变压器提高了工频机抗冲击、抗短路能力，逆变器抗短路能力为3.5倍的额定电流，静态旁路抗短路能力为25倍的额定电流，使得配电系统的上下级选择性设计更灵活，也更耐短路电流的冲击。

逆变器的隔离变压器具有隔离作用，可滤除负载的3次及3的倍数次谐波，保证UPS逆变器的稳定性；变压器具有“通交阻直”的工作特性，当UPS逆变出现故障时，还可防止直流直接供给负载而造成设备损坏。

在环境适应性方面，工频机优于高频机

隔离变压器是UPS中工作*为稳定的器件。UPS在正常工作过程中，如果遇到大的短路电流，变压器会产生反向电动势，延缓短路电流对负载以及逆变器的冲击破坏，达到保护负载与UPS主机的作用。

SCR 12脉冲可控硅整流器基于工频50HZ进行控制，当用户电网质量恶劣，存在大量谐波污染及波形畸变时，SCR整流器可以正常工作。但高频UPS由于采用高频调制技术，对整流器的控制容易受到电网畸变的影响，增加整流器失控的几率。

UPS的不间断供电是如何实现的？

UPS之所以能够在断电后，继续为计算机等设备供电，是因为它有一种储存电能的装置，这种储能的装置就是UPS电池。

■ 其主要功能是：

（1）当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部；

（2）当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。

UPS电池的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度，考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，一般选择铅酸免维护电池。

UPS解决了哪些电源干扰问题?

Uninterruptible Power System/Supply

■ 停电保护：

突发停电时，UPS电源将电池直流电源转换成交流电继续供电。

■ 高低电压保护：

市电电压过高或过低时，UPS内稳压器(AVR)将做适当的调整，使市电的电压保持在可使用范围内。

■ 波形失真处理：

由于电力经由输配电线路传送至客户端，各种机器设备的使用往往造成市电电压波形失真，UPS一般设计失真率<3%。

■ 频率稳定：

发电机运转时，受到客户端用电量的突然变化造成转速的变动将使转换出来的电力频率飘移不定，UPS转换的电力可提供稳定的频率。

▲ UPS系统内的能量转换

■ 电压稳定：

市电电压易受电力输送线路品质的影响，使用在线式UPS电源可提供稳定的电压电源，电压变动不到2V，可延长设备寿命及保护设备。

■ 突波保护：

UPS一般会加装突波吸收器或尖端放电设计吸收突波，以保护用户设备。

■ 监控电源：

配合UPS电源的智能型通讯接口及监控软件可记录市电电压频率、停电时间及次数来，通过设定UPS电源定时开关机时间表来节约能源。