市电正常时：市电进入 UPS 后，通过整流器将交流电转换为直流电，为电池组充电。同时，整流后的直流电经过逆变器转换为纯净的交流电，供给负载设备使用。此时，UPS 处于在线工作模式，对市电进行实时监测和调整，确保输出电力的质量和稳定性。

市电异常时：当市电发生故障（如停电、电压波动等）时，UPS 会迅速检测到市电异常，并立即启动逆变器。逆变器将电池组存储的直流电转换为交流电，继续为负载设备供电。这个过程几乎没有时间延迟，确保了负载设备的连续运行。

电池供电时：在市电异常期间，UPS 依靠电池组提供的能量维持供电。电池组的容量决定了 UPS 能够为负载设备提供备用电力的时间长度。UPS 会监控电池的电量，并在电池电量即将耗尽时发出告警，提醒用户及时采取措施，如启动备用发电机或有序关闭负载设备。

市电恢复后：当市电恢复正常时，UPS 会自动切换回市电供电模式。整流器重新开始将市电转换为直流电，同时为电池组充电，以准备下一次可能的市电中断。

旁路模式：某些 UPS 还配备了旁路功能。在 UPS 本身出现故障或需要进行维护时，旁路开关会将负载设备直接连接到市电，以确保设备的持续运行，同时避免对 UPS 进行维修或更换时对负载设备造成影响。
通过以上工作原理，在线式 UPS 能够为关键设备提供可靠的不间断电力供应，有效保护设备免受市电异常的影响。它在电力质量、转换时间和保护功能等方面具有优势，适用于对电力稳定性要求较高的场合，如数据中心、医疗设备、工业自动化系统等。
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