在當今高度互聯和數據驅動的商業環境中，對持續、清潔能源的需求怎么強調都不為過。即使是最短的停機時間也可能對組織造成毀滅性的影響，無論其規模或垂直程度如何。而且計劃外停電事件可能導致設備損壞、數據丟失、錯失機會和聲譽受損。

值得慶幸的是，不間斷電源系統UninterruptedPowerSupply（UPS）是幫助公司避免停機帶來的不受歡迎的后果的最簡單、最具成本效益的解決方案之一。但是，由于有幾種不同類型的系統可供選擇，因此面臨的挑戰是選擇最符合您的需求和預算的系統。

一、什么是UPS系統：

UPS是一種備用系統，可在市電發生故障時提供電力。通過提供足夠的時間來安全關閉敏感設備，UPS不間斷電源系統有助于防止數據丟失，并最大限度地減少硬關機對電子設備的壓力。但是，保護設備免受完全斷電并不是需要UPS的唯一原因。根據UPS類別的不同，這些系統還可以保護連接的設備免受常見的電源問題和不安全的輸出電壓波動的影響，這些問題和不安全的輸出電壓波動可能會損壞電子設備、縮短使用壽命并影響性能。

二、UPS不間斷電源是如何工作的：

UPS是一套完整的電有蓄能系統，本質上是盒子里的電池，當電流下降到電壓不足或發生完全停電時，UPS不間斷電源主機為其所連接的負載設備提供交流電源供電。在停電的情況下，UPS電源主機會立即切換到電池，為電池的長度提供持續的電源，電池的長度因系統而異，時間從幾分鐘到幾小時不等。

根據設備的尺寸和技術，UPS不間斷電源能夠保護從單臺計算機到整個數據中心。UPS電源對于關鍵任務環境至關重要，它可以在斷電期間保持計算機系統和IT設備的安全和運行，直到發電機可以激活或受保護的設備（如服務器和網絡組件）可以正確關閉，防止數據丟失和正在進行的工作。除了在市電故障期間提供備用電源外，UPS還提供不同程度的保護，防止其他破壞性電源問題，包括電壓驟降、浪涌、掉電、線路噪聲、頻率變化、過壓條件以及開關瞬變和諧波失真。

三、UPS電源系統的類型：

UPS不間斷電源系統的種類很多，從不同的用處環境到不同的設備，UPS不間斷電源系統都是不一樣的。但從大到上來講，UPS不間斷電源有三種主要拓撲結構：待機、線路交互和聯機。每種類型的UPS電源拓撲結構不僅提供不同級別的電源問題保護，而且在對電池提出不同頻率要求的同時，以不同的方式實現結果。

1．備用UPS電源：

備用技術也稱為離線式UPS電源或無源式UPS電源，提供最基本的保護類型，允許設備在檢測到問題之前使用輸入的市電運行。在備用UPS電源型號中，連接的設備通過直接交流連接接收市電，設備基本上保持保持狀態，直到需要備用電源。備用UPS電源將切換到電池，以在電源故障時保護連接的設備，并針對常規的下垂和浪涌進行調整。斷電后的轉換時間一般以毫秒為單位，雖然開關不是瞬時的，但在大多數情況下不會中斷向設備的電力流動。如果預計會出現長時間停電，UPS電源的電池備用電源將允許安全關閉，從而保護設備和數據。

由于備用拓撲不會針對其他常見電源異常情況對設備進行緩沖，因此它最適合不會頻繁中斷的非關鍵和要求較低的家庭網絡和辦公環境。雖然備用UPS電源是最便宜的UPS類型，但這種拓撲結構的缺點是它經常使用電池，這會縮短運行時間和使用壽命。

2．在線互動式UPS不間斷電源：

采用線路交互拓撲結構的UPS不間斷電源旨在像待機型號一樣保護連接的設備免受電源故障、電壓驟降和浪涌的影響，同時還提供針對電壓尖峰和電壓降的保護。在線交互式UPS不間斷電源通常用于保護企業網絡和IT應用，由微處理器控制，該微處理器監控輸入電源的質量并對波動做出反應。除了提供比備用UPS不間斷電源更多的保護外，在線互動單元還提供更好的功率調節和調節，這有助于延長電池壽命。

線路交互式拓撲的最大優點之一是，它可以在不使用電池的情況下補償欠壓和過壓情況。在正常電源條件下，在線互動式UPS不間斷電源通過浪涌/噪聲濾波器和電壓調節器將輸入功率傳遞給連接的設備，而逆變器則為電池充電，以便在停電期間緊急使用。但是，如果電壓在安全窗口之外波動，UPS不間斷電源依靠內置的自動電壓調節（AVR）將輸出電壓增加或降低到可接受的水平。只要輸入電壓保持在安全范圍內，在線互動式UPS不間斷電源系統就可以在不使用電池電源的情況下調節輸出電壓。這一優勢可防止頻繁切換到電池，這可能會耗盡用于停電的備用電量并縮短電池壽命。在停電期間，在線互動式UPS將存儲的電池電量轉換為穩壓交流輸出功率，以支持連接的設備負載。

3．在線式UPS不間斷電源：

雖然備用和在線互動式UPS不間斷電源型號提供不同程度的電源調節，但在線或雙轉換UPS不間斷電源旨在針對所有九種最常見的電源問題提供持續保護，無論任何輸入的不穩定情況如何，都能提供一致的清潔電源。為了在沒有任何電氣干擾的情況下創建電源，在線UPS的輸出電壓完全通過一系列交流到直流轉換，然后是直流到交流轉換。當交流輸入功率超出線路交互模式的預設容差時，當不穩定的功率或短暫的干擾時，在線式UPS不間斷電源切換到在線雙轉換模式，將設備與輸入電源完全隔離。如果電源完全失效，或者輸入功率超過整流器的容差，UPS不間斷電源將依靠電池來保持負載運行，然后在安全的情況下轉換回高效模式。

在線式UPS不間斷電源是關鍵任務應用或涉及高度敏感設備的應用的最佳選擇，例如數據中心、通信樞紐和其他需要持續清潔電源的設施。它們在特別容易產生臟電的環境中也很有益。

四、UPS不間斷的優勢：

雖然部署UPS電源系統有很多好處，但首先，它們可以防止市電故障，這種情況正在急劇增加。雖然停電可能由多種問題引起，包括車禍、動物干擾和電網負擔過重，但惡劣天氣是美國停電的第一大原因，從颶風到熱浪，從洪水到凍雨，天氣讓組織處于黑暗中的時間比過去更長，很大程度上是由于氣候變化助長了更猛烈的風暴。事實上，在2020年，美國電力客戶平均經歷了8小時的停電時間——是2013年平均水平的兩倍多。

除了在斷電期間保持設備運行外，UPS不間斷電源還充當過濾器，以保護設備免受電源變化的影響，這可能會對計算機和網絡設備等敏感設備造成損壞。根據拓撲結構的不同，UPS不間斷電源只允許穩定的清潔電源流到達連接的設備，有助于防止可能損壞設備的常見電源異常。此外，電池備用電源可防止數據丟失，并在中斷、浪涌或其他功率變化期間節省在制品的時間。

最后，UPS不間斷電源能讓組織將能夠避免因網絡停機而造成的財務成本、客戶挫敗感和業務中斷。無論是保護網絡機柜、幾個服務器機架還是整個數據中心，都必須防止設備損壞、停機和數據丟失。