| 摘要：电力效率正在成为在指定和选择大型UPS系统时的越来越重要的性能因素。有三个微妙的但却非常重要的因素，会大大影响公司经营UPS系统的成本，特别是电力账单。本文的附录提供关于UPS效率比较的深入讨论，这些比较是通过对各种情况进行调查而得出的。以下部分介绍制造商可以如何通过使用不同水平的设计来改进UPS效率。 |
有三个巨大的损失，制造商可以降低，以提高UPS的效率，这三个损失是空载损耗、比例损失和平方律损失。为此，制造商掌握了杠杆的三个关键点，即技术、拓扑结构和模块化。通过了解这些因素是如何影响效率的，专业工程师可以更好地鉴别UPS系统，这将大大降低他们运营的电力成本。
技术
技术这个词往往与拓扑和模块化有些重叠，但在本文中，它的意义收缩到只是描述UPS的构件，包括硬件和软件。
交换技术：IGBT代替SCR
大型固态（“静态”）UPS系统是通过交流电（AC）转换为直流电（DC）和直流电转换到交流电来工作的。这种功率转换过程的部分是快速切换开关，这个开关以热量的形式导致功率损耗，这是由于其固有的电阻。事实上，即使当开关打开时，也有一些少量的热损失，因为泄漏的电流。这类似于把绳子（电流）从一个人的手上（开关）迅速拉动时，产生的热量。当绳子被握紧（开关关闭）时，产生热量，当绳子握得松（开关打开）时，很少产生热量。
最初，转换过程是通过可控硅整流器（SCR）来完成的，可控硅整流器（SCR）具有高功率/高电压转换性能。直到90年代中期，可控硅才成为UPS的标准组件，至今仍在一些较旧的设计中使用。它们相对便宜，并容易设计，但有严重的缺点：最严重的是，他们往往无法做到“短”，在UPS最关键点（直流总线）产生短路。必须安装保护电路和设备，来保护直流母线不受这种故障模式的影响-这反过来又导致更多的组件，这些组件可以（会）导致新的故障。可控硅（SCR）容易打开（一个1-2伏的到大门的信号将做这件事），但难以关闭（反向偏置电压尖峰是必要的）。晶体管没有这个问题，他们需要更少的电力来打开和关闭。它们基本上是当栅信号存在时，就“开启”，当栅信号不在时，而“关闭”。但直到90年代中期，他们的电流处理能力仍是有限的。这个问题在绝缘栅双极晶体管（IGBT）出现后得以解决。拥有更高的速度和更高的功率处理能力，IGBT使得功率转换过程成为“高频率脉冲宽度调制（PWM）”模式。高频率PWM减少滤波器元件需要的尺寸，从而导致进一步提高效率。
控制：数字信号处理器（DSP）取代模拟
今天，许多制造商正在从模拟控制，转向数字信号处理（DSP）控制。这类似于一个传统的齿轮钟表转为用电池的电子表和液晶显示器（LCD）。DSP的控制更加智能化，运行速度可以快很多，因此能够作出更多的决定，有助于提高效率。DSP控制与模拟电路相比也减少了所需组件的数量。
更先进的DSP控制可以通过智能自适应切换提高效率，其中主要的高频电源开关可以用损失更少的开关转换来保持输出电压精度。对于较少的负载情况，使用DSP，开关转换的减少可达到50%，结果是大大改善了效率。此外，DSP控制比前一代的控制需要较低的电力，这使得空载损失大幅度减少。
IGBT和DSP技术是主要的技术性改进，它们导致了在最新一代UPS产品中，UPS效率的改进。
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