探索不同类型 UPS 系统配置的工作原理和优势

不间断电源 (UPS)，也称为备用电池，用于为负载提供应急电源。当主电源丢失或电压水平下降时，它可以让计算机至少再运行几分钟。

UPS 系统包含的电池可以启动并提供备用电池，同时还可以防止电涌造成的损坏。在世界各地的商业和工业领域，包括医院、小型办公室、电子销售点终端、制造设施和电信中心，当通常的发电机系统出现故障时，UPS 系统被广泛使用。

根据 UPS 的型号，输出波形是正弦波或模拟正弦波。正弦波输出是具有高质量输出的最佳波形。它具有来自公用事业的交流电源信号的形状，具有平滑和重复的振荡。UPS 系统产生正弦波功率来控制敏感的电子设备。另一方面，模拟正弦波输出通过使用脉冲波调制技术产生阶梯式近似正弦波，因此可以为不需要正弦波输出的设备提供更具成本效益的电池备用电源。

以下是 UPS 系统配置的三种主要类型。

1. 离线/备用UPS：入门级电源保护

离线/备用UPS是最基本的UPS系统，也是一种性价比的选择。此 UPS 拓扑专为消费电子产品、POS 系统、入门级计算机、安全系统和其他基本电子设备而设计。对于 1,500 VAC 以下的设备以及需要低功率容量和成本的设备，离线 UPS 是一个不错的选择。它广泛用于小型办公室、个人家用电脑等。

这里，负载由输入电源直接供电，在市电故障时调用备用电源。电池、电池充电器和逆变器保持关闭状态，但仍保持连接到主电源，以确保电池始终充满电。当主电源电压丢失或超过限制时，开关自动将逆变器输出连接到关键负载。

2. 在线互动式UPS：中级电源保护

这种 UPS 拓扑最适合在很少发生停电但电源波动很常见的地区使用。因此，它被广泛用于消费类电子产品、游戏系统、个人电脑、网络设备、家庭影院电子产品等。它可以提供电源调节和备用电池。它有一个自耦变压器，在切换到备用电池之前，该变压器结合了广泛的输入功率波动，包括欠压和过压。此外，由于逆变器始终保持开启并连接到输出，它提供过滤开关瞬态。

3. 在线/双转换UPS：极致电源保护

双转换UPS模块可以为重负载提供不间断电源。在线/双变换UPS在整流器的帮助下，将输入电源过滤转换为直流电源，然后将直流电源转换为交流输出。在这种智能设计中，当发生断电时，整流器会简单地从电路中退出，而电池会保持电源稳定不变。当电力恢复时，整流器恢复承载大部分负载并开始为电池充电。

由于保护繁重的 IT 负载和防止所有电源问题非常重要，企业大多更喜欢使用双转换 UPS。这些系统还提供频率调节，这是在备用发电机系统中使用所必需的，以防止发电机启动时常见的变化。在线/双转换 UPS 中的逆变器始终保持开启。

UPS系统行业的当前市场情景和关键驱动因素

根据 Allied Market Research 发布的一份报告，全球 UPS 系统市场规模预计将达到 94 亿美元，2020 年至 2027 年的复合年增长率显着。由于大量的工业繁荣，亚太地区目前拥有最高的市场份额在印度、中国、日本等新兴国家。

此外，住宅和商业领域对可靠电源解决方案的需求不断增加，这在很大程度上推动了全球UPS系统市场的增长。与此同时，UPS 电池系统的技术进步已经发明了具有极端工作温度的新型锂离子电池，其使用寿命是传统阀控式铅酸电池的 2 倍至 3 倍。预计这将为主要市场参与者带来新的机会。

同样，几家全球 UPS 系统制造商正在尝试推出新产品，并期待新的合作、协议和合资企业，以保持市场竞争力。伊顿公司在 2019 年提出了伊顿 5P UPS 系统，该系统可用于多种用途，例如机架式 UPS、壁挂式 UPS 和塔式 UPS。随着这种趋势的出现，预计全球 UPS 系统市场将在不久的将来实现巨大的增长。

审核编辑 黄昊宇