典型UPS的组成及特点

UPS的较早形式由整流器、电池、直流电动机、柴（汽）油机、飞轮和发电机组成，飞轮为储能装置，称为动态式UPS。其维护简单，比较稳定，但系统庞大，操作不便，效率低，噪声大，电力品质不高。

随着技术的进步，动态式UPS逐渐被蓄电池做储能装置的UPS所取代，称为静态式UPS，因其具有一系列优点而成为主流，由整流器、充电器、蓄电池、逆变器整理、静态开关和手动维修旁路开关组成，结构如图1所示。

根据运行原理和结构不同，可以分为后备式UPS、互动式UPS、双变换式UPS、Delta变换式UPS等四种类型。

3.1后备式UPS后备式UPS对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载，当输入电源不符合要求时才由电池供电，绝大多数时间内负载使用的是市电或经简单处理后给负载供电。具有成本低、部件少、体积小、效率高等优点。但市电/电池供电转换时间约4～10ms，输出精度低、输出波形差、输出波形为方波，适用于单台计算机系统的断电保护。

3.2互动式UPS互动式UPS，当市电正常时，供给负载为改良了的市电；市电故障时，负载完全由电池逆变供电。双向变换器既可当逆变器，又可作为充电器给蓄电池供电。市电正常时逆变器处于热备份状态而作为充电器给电池充电，故又称为在线互动式UPS，此时其工作效率可达98%以上。具有输出能力强，不对电网产生谐波干扰等优点。但输出电压精度和稳定度比较差，能满足一般负载的供电要求。

3.3双变换式UPS双变换式UPS的电路结构如图1所示，这是10kVA以上功率范围的电源常用的UPS类型。不管有无市电，负载的全部功率都由DC/AC逆变器提供，能够保证高质量的电源输出。市电掉电时，输出电压不受任何影响，没有转换时间，具备典型的在线式UPS功能。能够彻底解决市电停电、电压波动、频率不稳、波形失真及电压干扰等所有输入电源的问题。可以作为通信局（站）或者关键性负载的电源。

由于负载功率都由逆变器负担，因而UPS的输出能力不理想，对负载提出限制条件。而且，其可控输入整流器决定了UPS输入功率因数低，无功损耗大，输入电流谐波成分大于30%，对电网产生很大的污染。

3.4Delta变换式UPSDelta变换式UPS把电网调节技术中的串并联有源滤波技术应用到了UPS电路结构中，适用于功率范围5kVA到1.6MW的应用领域。它始终由逆变器提供负载电压，故有高性能输出特点。而且，Delta变换器也向逆变器输出供电，克服了双变换式UPS对电网产生污染和输出能力差的固有缺点。

其优点在于过载能力、输出电流峰值系数、输出功率因数等都得到了提高。但是，当市电存在时，Delta变换器承担的大有功功率为额定的20%左右，而两个变换器承担的无功功率可能为输出功率的1倍。效率是个可变量，只有市电输入为额定值，负载为线性负载时，效率才达到高值。当输入停电甚至出现短路时，Delta变换器将进入保护状态，若保护失效，则故障将是毁灭性的。事实上，电网停电或短路时有发生，相比之下，双变换式却不会出现此现象。