UPS是计算机机房的主要组成部分之一,是整个数据系统的基础设施的基础。多年来UPS和空调作为数据系统的左膀右臂起到了举足轻重的作用。比如UPS宕机可使整个系统瘫痪,而空调又何尝不是如此,某银行系统就是因为空调机故障(因机内温度上升而宕机)达4个小时之久,造成了巨大损失。在现代数据中心的基础设施中又引进了机柜、布线和一些软性指标,不论哪一项出了纰漏都会导致系统故障。当然,电源是最基本的,没有了电就一切“免谈”。既然如此,作为系统运行基本保障的UPS也就成了重中之重,而且这种电源设备的供电寿命比其他设备要长得多。这就要注意一个问题,选择UPS要有前瞻的眼光,一定要注意它的先进性,否则设备刚装上不到两年就已从市场上销声匿迹了,由于存在着买不到备件的风险,这就为维修埋下了隐患,使UPS的高可用性失去了保障。
　　
　　UPS发展的方向是高频化、小型化、智能化和绿色化。因为小型化可以节省投资、提高效率、节约空间等。小型化的前提是高频化,只有高频化才可实现小型化。小型化的第一个目标就是取消输入/输出隔离变压器。以前由于技术、器件和材料的原因,给UPS加入了输入/输出隔离变压器,使得产品笨重、性能差、耗能大和价格贵。后来由于新器件的问世,在1980年由美国IPM公司首先推出的新方案成功地取消了输入隔离变压器,近几年又由于技术的进一步发展和成熟,推出了半桥逆变器变换方案,又成功地取消了输出隔离变压器,使UPS的性能又有了很大程度的提高,这就是人们所说的高频机,它进一步使UPS缩小了体积、改善了性能、减轻了重量、提高了效率、降低了成本和提高了可靠性。所以国际上的知名公司大都放弃了带有输出隔离变压器UPS的生产,一律改为高频机。目前市场上所谓的“工频机”UPS已到了考虑退路的时候了。
　　
　　在国外已没有了所谓“工频机”这个概念,我国所以还保留了生产工频机的一片沃土,这完全依赖于某些用户对新事物的不敏感和对老产品的眷恋。尽管高频机的地盘在不断扩大和工频机的地盘逐渐缩小,但在一定程度上也给工频机生产厂家带来了一定的“商机”,原因是竞争对手少了。只要他们的销售人员能够说服消息闭塞的用户,在投标中就几乎碰不到几个对手的竞争,成功的机会就很大。
　　
　　UPS输出隔离变压器的作用
　　
　　能够取消输出隔离变器的理由何在?以往工频机的推销者一直在宣传这个变压器具有抗干扰和缓冲负载突变的作用,好像这个变压器是为了这些目的专门为用户加上的,是不是这样呢?事实是这个变压器是工频机不可分离的主要部分,而且作用也很简单,下面进行讨论。
　　
　　工频变压的作用
　　
　　UPS输出的220V正弦波交流电压的峰峰值电压是620V,而一般单相UPS的输入整流电压才310V(这还不包括一般为196V电池的情况),为了使逆变器不失真地输出220V正弦波交流电压,逆变器前面的直流电压必须是650V～870V。由于工频机逆变器的输入电压远远低于这个值,所以必须加一个输出变压器将电压提升到额定峰值以上才可使用,如图1所示。图中所示为电池电压为192V的情况,在中小功率中,为了节约成本,一般都不将电池电压做得太高,所以输出隔离变压器一般为升压工作方式。图中虚线以左的部分为输入隔离变压器,现在已不作为标配。

　　
　　图1输出隔离变压器的升压作用电原理图

    对零线的隔离作用
　　
　　工频机UPS采用的是全桥变换器,如图1所示。这种变换器输出的不是一根火线和一根零线,而是两根火线。但一般的UPS负载要求必须有零线,如果没有输出隔离变压器,将一根火线硬性接零线,如图2(a)所示,就会导致UPS的工作不正常。图中给出了在电压正弦波正半波时的电流流动方向和途径,负半波也是如此。从图中可以看出,由于零线的接入,使负载电流经过负载后不是经过整流器和逆变管,而直接流回市电的零线输入端,在这种情况下,图中用虚线标出的一只整流器和一只逆变功率管就未起作用。按照正常的工作程序,负载电流应该流过两个桥式电路的各两只管子,如图2(c)所示,图(d)是它的等效电路。由电路中可以看出,当在输出端增加了隔离变压器后,就可以在变压器的次级(负载输入端)连接市电的零线,于是就构成了一个可靠的供电系统。