对于电子设备而言，可靠性设计是一件繁杂而且涉及面广的工作。在产品设计、实验、定型知道形成产品的整个过程中，都要把可靠性设计放在考虑之中，它涉及到总体方案、电路技术设计、元器件选用、物理环境设计、结构设计等各个方面。一台UPS设备设计到微电子、电力电子、电路技术、精密机械和化学等各个领域，是一种相当复杂的高科技产品。由于它是供电设备，发生故障会造成相当严重的危害，因此UPS的可靠性设计就显得尤为重要。

　　UPS设备的可靠性模型

对于由控制电路、功率变换电路组成的UPS，一般来说任何器件的失效均会导致叨治工作异常，因此，从逻辑关系的角度来看，通常UPS所有器件之间的可靠性关系为串联型。如图3-8所示，UPS整机的可靠度要比其中任何一个器件的可靠度都要低。

UPS可靠性设计的第一步就是必须采用高质量的元器件，然后才能进行其他方面的可靠性设计。不同的器件失效后对整机性能的影响是不同的。例如，功率器件、输出转换开关等损坏可能会直接导致UPS输出的异常，影响负载设备正常工作;而有些器件(如一般滤波环节、监测电路、保护电路中的电阻和电容等)失效就可能仅仅影响UPS的某项功能正常发挥甚或便某项功能丧失，并不影响UPS的正常输出。可见，不同器件失效对于正常使用中的UPS的可靠性的影响是不同的，在可靠性模型的实际建立和分析时要区别归类。

UPS设备的可靠性设计

高可靠性是对UPS最重要的技术要求。对于UPS的可靠性设计，除了采用高可靠的元器件外，其他方面的设计也在很大程度上影响UPS的可靠性。下面从UPS电气性能的可靠性、设备耐受环境的可靠性、电磁兼容可靠性和安全要求的可靠性等方面进行讨论。

(1)电器性能的可靠性设计

1、控制电路的可靠性，

UPS的控制电路包括逻辑与保护电路、逆变控制电路和人机界面接口电路。逆变控制和驱动电路主要应从闭环的静态、动态的稳定性角度来考虑，保证逆变器在各种条件下均可以稳定工作。为了达到上述要求，通常对于逆变器的闭环控制方案应进行详细的理论计算和分析，并结合仿真手段进行各种模拟验证，然后再用实际电路进行试验的方法对逆变器的各种工作状态逐一加以确认，确保其可靠性。

对于逻辑控制与保护电路、人机界面接口电路，除了考虑其正常条件下的稳定性以外，还应考虑在各种超边界条件下的正确性和可靠性，如高电压、低电压和临界点电压等。这部分电路虽然不会给UPS设备带来致命的故障，但在出现异常保护和逻辑控制错误时，往往也会影响到UPS工作的稳定性和供电质量。因此，这部分电路的可靠性也应该受到重视。

2、功率器件的可靠性

从UPS的实际维护和故障统计分析来看，通常主电路功率器件损坏故障所占的比例最大，有效降低主电路功率器件的故障率是提高UPS可靠性的重要一环。功率器件的可靠性主要是从加在器件上的电压、电流和温升等方面考虑，只要在各种动态、静态的设计和实测结果都不超出器件的安全工作区，器件的稳态温升不超过其技术要求，功率器件是不会损坏的。为了达到上述要求，功率回路必须设计合适的缓冲电路、吸收电路、限流电路、过流保护电路、短路保护电路和温度监控电路等，应保证一旦遇到严重过流和壳温过高时，功率回路系统能有效地进行自我保护，使其始终处于安全工作区的范围之内。