在通信、金融、交通等诸多领域,UPS发挥着重要作用,为设备的正常运行提供不间断电力保障。然而,在一些特定的情况下,UPS可能需要将设备的供电切换到旁路供电。为了保证设备能够不间断运行,有必要对UPS供电的状态和切换方法进行研究。

　　1 UPS的工作方式与特点

　　UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的电源设备。UPS主要用于为计算机、通信系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应,它能够在市电停电时继续为设备供电。

　　UPS根据工作方式可以分为在线式、互动式和后备式三类。

　　在线式UPS正常工作时,先通过整流器将输入的交流电转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为交流电输出向负载供电,同时通过整流器为电池充电;在市电异常的情况下,电池通过逆变器向负载供电。在电池放电未终止或者具有备用电源的情况下,在线式UPS能够保证为负载不间断供电。工频型在线式UPS具有输出电压精确、输入与输出隔离、输出性能优越、能够调节输出频率、在电池放电终止前能够不间断运行等诸多优点,但是其电路复杂、价格高且效率较低。

　　互动式UPS的逆变器可以双向运行,正常工作时输入的交流电直接向负载供电,并通过反向运行的逆变器为电池充电;在市电异常的情况下,电池通过逆变器向负载供电。互动式UPS具有成本低、结构简单、效率高等优点,但它同时具有输入与输出未隔离、对输入电压变化敏感、不能调整输出频率等缺点。

　　后备式UPS正常工作时输入的交流电直接向负载供电,并通过整流器(充电器)为电池充电;在市电异常的情况下,电池通过逆变器向负载供电。由于后备式UPS正常工作时电池与充电器连接且与逆变器断开,市电出现异常时,其电池会需要一个很短的切换时间来与逆变器连接并与充电器断开，所以它并不是为负载不间断供电。后备式UPS具有成本低、电路简单等优点，但同时也有输入与输出未隔离、具有切换时间、不能调整频率等缺点。

　　现在使用的中大功率UPS绝大多数都是在线式UPS,因为它能够为负载提供质量更好的交流电,并且能够将负载与电网以及电网的谐波有效隔离。相对与互动式和后备式UPS而言,在线式UPS除了成本较高、效率较低外,具有互动式和后备式UPS不具备的诸多优点。而通常情况下,互动式和后备式两种类型只是应用于小功率UPS。本文讨论的同步和切换问题均是针对在线式UPS。