不间断电源，也称为UPS备用电源、UPS或ups电源/UPS不间断电源，是一种在输入电源（通常是市电）发生故障时为负载提供应急电源的电气设备。
UPS电源与辅助或应急电源系统或备用发电机的不同之处在于，它将通过一个或多个连接的电池和相关电子电路（适用于低功率用户）和/或发电机和飞轮（适用于高功率用户）提供瞬时或近乎瞬时的输入电源中断保护。大多数不间断电源的电池供电运行时间相对较短（对于较小的设备，通常为5-15分钟），但足以留出时间使辅助电源联机或正确关闭受保护的设备。
虽然不仅限于保护任何特定类型的设备，但UPS电源通常用于保护计算机、数据中心、电信设备或其他电气设备，在这些设备中，意外的电源中断可能会导致受伤、死亡、严重的业务中断或数据丢失。UPS不间断电源系统的功率容量范围很广，从设计用于保护没有视频监视器的单台计算机（额定电压约为200VA）到为整个数据中心（>1MVA）、建筑物（>300kVA）或制造过程供电的大型装置。
一、UPS电源分类及特点：
现代UPS不间断电源系统分为三大类：在线、在线交互或备用/离线。
1．备用/离线式UPS电源：负载直接由输入电源供电，并且仅在市电发生故障时调用备用电源电路。大多数低于1kVA的UPS电源属于在线交互式或备用类型，通常更便宜。
2．在线交互式UPS电源：保持逆变器在线，并在断电时将电池的直流电流路径从正常充电模式重定向到供电模式。
3．在线式UPS不间断电源（在线双转换）：使用“双转换”方法，接受交流输入，整流为直流电以通过可充电电池（或电池组），然后反转回220V/380V交流电为受保护的设备供电。
对于大型功率单元，有时会使用动态不间断电源。同步电机/交流发电机通过扼流圈连接到电源上，将电能储存在电池中。当主电源发生故障时，涡流调节器将保持负载的电源。DUPS有时与柴油发电机[需要澄清]组合或集成，形成柴油旋转不间断电源（DRUPS）。
近年来，人们开发了一种燃料电池UPS，使用氢气和燃料电池作为电源，有可能在狭小空间内提供较长的运行时间。
二、不同类型UPS不间断电源系统工作原理：
1．备用/离线UPS电源：
备用/离线UPS电源系统（SPS），仅提供最基本的备用电源功能，当输入电网供电中断时，SPS会打开其内部DC-AC逆变器电路，该电路由内部蓄电池供电。然后，SPS以机械方式将连接的设备切换到其DC-AC逆变器输出。切换时间可能长达25毫秒，具体取决于备用UPS电源检测到丢失的电网电压所需的时间。备用UPS电源一般用于对电力供电连续性不高的环境和设备。
2．在线互动式UPS不间断电源：
这种类型的UPS电源能够承受持续的欠压掉电和过压浪涌，而不会消耗有限的备用电池电量。相反，它通过在自耦变压器上自动选择不同的电源抽头来进行补偿。更改自耦变压器抽头会导致非常短暂的输出功率中断，因此UPS可能会发出片刻的啁啾声，因为它在更换选定的电源抽头之前会短暂切换到电池。
即使在最便宜的UPS电源中，这也变得很流行，因为它利用了已经包含的组件。用于在线路电压和电池电压之间转换的主50/60Hz变压器需要提供两个略有不同的匝数比：一个用于将电池输出电压（通常为12V的倍数）转换为线路电压，另一个用于将线路电压转换为略高的电池充电电压（例如14V的倍数）。此外，由于变压器的线电压侧电流较低，因此更容易在变压器的线路电压侧进行切换。
要获得降压/升压功能，只需两个独立的开关，以便交流输入可以连接到两个初级抽头之一，而负载连接到另一个，从而将主变压器的初级绕组用作自耦变压器。请注意，电池仍然可以在“降压”过压时充电，但在“升压”欠压时，变压器输出太低，无法为电池充电。
自耦变压器可以设计为覆盖各种不同的输入电压，但这需要更多的抽头，并增加了UPS电源的复杂性和费用。对于120V电源，自耦变压器通常仅覆盖约90V至140V的范围，如果电压远高于或低于该范围，则切换到电池。
在低电压条件下，互动式UPS电源将使用比正常情况更多的电流，因此它可能需要比正常设备更高电流的电路。例如，要以120伏特为1000瓦的设备供电，UPS将消耗8.32安培的电流。如果发生断电并且电压降至100伏，UPS将消耗10安培的电流进行补偿。这也可以反向工作，因此在过压情况下，UPS需要的电流更少。
3．在线双转换式UPS不间断电源：
在线式UPS不间断电源非常适合需要电气隔离的环境或对电源波动非常敏感的设备。虽然以前曾用于10kW或更高的超大型装置，但技术的进步使其现在可用作500瓦或更低的普通消费设备。在线双转换UPS不间断电源通常价格昂贵，但当电力环境“嘈杂”时（例如在工业环境中）、对于较大的设备负载（如数据中心）或需要从长时间运行的备用发电机运行时，可能需要在线双转换UPS不间断电源。
在线双转换UPS不间断电源的基本技术与备用或在线互动式UPS电源相同。然而，它的成本通常要高得多，因为它具有大电流的AC-DC电池充电器/整流器，并且整流器和逆变器设计为在改进的冷却系统下连续运行。它被称为双转换UPS不间断电源，因为整流器直接驱动逆变器，即使使用正常的交流电流供电也是如此。
在在线式UPS不间断电源中，电池始终连接到逆变器，因此不需要电源转换开关。当发生功率损失时，整流器简单地从电路中掉出来，电池保持功率稳定和不变。当电源恢复时，整流器恢复承载大部分负载并开始为电池充电，但充电电流可能会受到限制，以防止大功率整流器使电池过热并沸腾电解液。
在线式UPS不间电源的主要优点是它能够在输入的市电和敏感的电子设备之间提供电气防火墙。备用UPS电源和在线互动式UPS电源仅过滤输入市电，而双转换UPS不间断电源则提供一层绝缘层，防止电能质量问题。它允许控制输出电压和频率，而不受输入电压和频率的影响。
第二个主要优点是在线UPS不间断电源中的内置旁路电路，它可以确保在UPS电源主机或电池出现任何问题时，只要有主电源，负载就会被供电。旁路可以是自动的，也可以是手动和自动的组合。
