隨著敏感性電子設備種類的急劇增長，不間斷電源(UPS)的額定功率范圍已從用于保護臺式計算機硬件的幾百伏安，增長到用于大型計算機和電信中心的數百萬伏安(兆伏安)，采用的技術是多種多樣的，而且在市場上使用的產品名稱也各不相同，有些甚至給用戶造成了理解上的混亂。
　　這就是為什么IEC(國際電工委員會)要為不同類型的UPS結構和性能測試方法建立一套完整的標準的原因。這些標準的內容是由歐洲標準化委員會(Cenelec)決定選用的。IEC62040-3標準和等效的歐洲ENV50091-3標準現在已清楚地定義了三種標準化的UPS類型和用以檢測它們性能的方法。
　　這三種類型的UPS是: 
　　(1)被動后備式(Passivestandby); 
　　(2)在線互動式(Line-interactive); 
　　(3)雙變換式(Doubleconversion)。
　　1  不確切的和易使人誤解的專業名詞
　　UPS在發展和演變的過程中，其所應用的技術變得更加多樣化，這取決于被保護的負載類型、負載的重要性和供電等級。同時，描述UPS產品質量的說明也更加多樣化，常常使消費者相互混淆，甚至引起誤解。
　　(l)"在線式"UPS(on-line)
　　"在線式"UPS這一名詞在1970年就開始普遍采用了，它表示UPS的主要技術含義是(見圖1)：——輸入整流器/充電器，把交流輸入電壓整流后用于給電池充電和向逆變器供電;
 

 

　　一一在市電電源發生中斷時，由電池提供后備能量.
　　——逆變器向負載的供電是一個連續的高質量電源(頻率、電壓等在很小的容限范圍內變化);
　　靜態開關或靜態旁路有能力將負載轉換到旁路電源而不會中斷負載的供電，這樣使負載能夠"降級"運行(即未使用通過逆變器供給的高質量電源)。
　　如果把"在線式"(On-line)這個名詞作為標準化專業名詞來考察，其字面上的含意是"在市電上"(Onutilitypower)，即它并不能代表這種UPS結構的實際情況，因為這時的負載是由逆變器供電而并非直接由交流市電供電。
　　這個專業名詞涉及的主要是大功率UPS(lOkVA)。
　　(2)"離線式"UPS(Off-line)
　　在上世紀80年代，由于負載類型的變化，又出現了"離線式"UPS。"離線式"這個專業名詞僅簡單地對應著"在線式"的相反含義。這個專業名詞所描述的UPS結構(見圖2)，其逆變器并不是串聯連接到交流主電源上的，更確切地說，這種被動后備式結構是并聯連接的，它不是連續長期地運行在逆變器供電狀態，而只是在交流輸入電壓偏離容限范圍時逆變器才運行。

　　這種結構包括一個功能定義并不是很明確的濾波器，這常引起人們誤解它具有電壓調整的作用。這種結構不包括靜態開關(或靜態旁路)，其結果是對某些應用場合來說，負載從市電電源切換到逆變器的間斷時間太長。
　　從標準化角度來看，"離線式"(Off-line)這個專業名詞，其字面上的含意是"不接在市電上"(Notonuntilitypower)，但它并不代表這種結構的實際情況，其負載直接由交流電源供電，并且逆變器僅僅在市電出現問題時才運行。盡管如此，用戶還是接受了這種技術，而這個專業名詞主要應用于小功率UPS(≤2kVA)。
　　(3)其它專業名詞
　　上世紀90年代初期，UPS技術進一步得以開發，"在線互動式"(Line-interactive)這一專業名詞開始應用于UPS，它具有雙向變換功能的逆變器。然而，由于這種結構在技術上有許多不同的說法，因而給客戶造成了誤解。例如在某些情況下，采用"On-line"的就十分容易讓人誤解為"On-line"而被錯誤地使用。
　　在一個時期內，這種專業名詞被模糊濫用的，情況讓某些廠商不顧及客戶利益而釀成更加混亂不堪的局面。因此就需要建立一個新的標準，明確地定義技術名詞，這就是為什么IEC著手制訂UPS類型和性能測試方法的標準和Cenelec(歐洲際準化委員會)采用IEC標準中的全部內容的原因。
　　通過努力，產生了IEC62040-3標準和等效的歐洲際準ENV50091-3(這里V表示的是發市達3年以上的經過考驗的標準)，這就清楚地定義了UPS類型和性能測試方法的標準。
　　2  后備式UPS
　　后備式UPS的逆變器是并聯連接到市電與負載之間的，僅簡單地作為備用電源使用(見圖3)。

　　(1)正常運行方式
　　負載由市電輸入供電，一般地說是通過一個濾波器或調節器，它可以消除某些干擾，還可以提供一定的電壓調整。IEC標準并不關注這個濾波器而只將這個濾波器簡稱作"UPS開關"(UPSSwitch)。然而IEC標準規定"附加的裝置可以包括具有電源調整作用的設備，例如:鐵磁諧振變壓器或自動調節抽頭的變壓器"。這種UPS中的逆變器處于被動后備狀態。
　　(2)后備方式
　　當交流輸入電壓超過規定的容限范圍或故障時，電池和逆變器保證在很短的轉換時間內(一般小于10ms)繼續供電給負載。IEC標準并不規定這種轉換的時間，但是限定"負載直接地轉換到逆變器或UPS開關(UPS開關可以是電子的或電子-機械式的)"在后備時間內UPS繼續運行在電池供電狀態，直到交流輸入電壓恢復到規定的容限范圍之內，這時UPS又恢復到其正常方式運行。
　　(3)優點
　　設計簡單;成本低;體積小。
　　(4)缺點
　　負載同上線供電系統沒有真正隔離;較長的轉換時間，缺少真正的靜態開關，這意味著把負載轉換到逆變器所需要的時間相對較長。雖然某些應用場合下這種轉換時間是可以接受的(例如單獨的計算機等)，但這種性能是不能滿足大型或復雜的敏感型負載的要求(例如大型計算機中心，電話交換機等);輸出電壓不能調整;輸出頻率取決于交流輸入電源的頻率，也不能調整。
　　(5)應用
　　這種UPS結構是將電源干擾降低到可接受的程度與設備成本之間的折衷。事實上這正是前面所表述的"離線式"結構。詳細地說，由于上述缺點，這種結構的UPS僅用于小額定功率(＜2kVA)，并且它不能用于頻率轉換器方式工作。
　　IEC標準宣布不再使用"離線式"這一專業名詞，而推薦使用專業名詞"被動后備式"，因為它能更準確地描述這種結構UPS的運行原理。
　　3  在線互動式UPS
　　在線互動式UPS的逆變器是并聯連接到市電與負載之間的(見圖4)，僅起到后備電源的作用，它同時還為電池充電。通過其可逆運行方式，它與市電相互作用，因此被稱作"互動式"。所渭的"升壓/補償式"(Boost/Buck)、"自動電壓調整式"(AutomaticVoltageRegulation)和"Delta變換式"等都屬于在線互動式結構。 

　　(1)正常運行方式
　　負載通過與交流市電并聯連接的逆變器提供"經調壓的市電電源"。逆變器運行在調整輸出電壓或給電池充電的狀態。輸出頻率取決于主交流輸入電源的頻率。
　　(2)后備方式
　　如果交流輸入電壓超過UPS預設的容限范圍或故障，電池通過逆變器繼續供電給負載。靜態開關斷開交流輸入電源以防止從逆變器倒送到交流輸入。
　　在后備時間之內，UPS運行在電池放電方式直到交流輸入電源恢復到UPS預設的容限范圍之內，這時UPS恢復到正常運行方式。
　　(3)旁路方式
　　這種類型的UPS可以包括一個維修旁路。在UPS發生內部故障時，負載可以通過維修旁路轉換到旁路電源上。
　　(4)優點
　　同樣的額定功率，在線互動式UPS的成本要比雙變換式UPS低。
　　(5)缺點
　　負載同上線供電系統之間沒有真正的隔離，輸出頻率未經調整，它取決于交流輸入市電的頻率;對尖峰脈沖和過電壓缺乏保護;輸出電壓的調節作用是中等水平的，因為逆變器并不是串聯連接到交流輸入電源上的，所渭的通過逆變器并聯連接到交流市電的"調壓"作用，由于逆變器可以逆向運行，而限制了調節作用;如果運行在非線性負載上，其效率很低。
　　(6)應用
　　這種結構的UPS對于中大額定功率的敏感型負載是不適用的，因為不能調整頻率。由于這種理由，它幾乎沒有在大中功率UPS中被采用。
　　4  雙變換式UPS
　　雙變換式UPS的逆變器是串聯連接在交流輸入與負載之間的，電源通過逆變器連續地向負載供電(見圖5)。 
 
 　　(1)正常方式
　　負載是通過整流器/充電器與逆變器結合在一起連續供電的，實現交流-直流-交流的雙重轉換，因此這種結構以此命召。
　　(2)后備方式
　　如果交流輸入電壓超過UPS預設的容限范圍或故障，電池通過逆變器繼續供電給負載。在后備時間內，UPS運行在電池放電方式直到交流輸入電源恢復到UPS預設的容限范圍之內，這時UPS恢復到正常方式。
　　(3)旁路方式
　　這種類型的UPS一般具有靜態旁路(通常稱為靜態開關)，因此根據下列條件，負載就能夠通過靜態旁路的轉換而不會中斷供電電流:
　　UPS內部故障;瞬態負載電流沖擊或故障電流;過載;電池備用時間終了。
　　然而，旁路的出現意味著輸入和輸出的頻率必須是相同的。如果輸入和輸出的電壓不同，則必須在旁路上安裝變壓器。UPS必須同旁路交流電壓同步才能保證不會在轉換時造成負載的供電中斷。
　　作為維修目的，通常還需要提供另一條支路稱為維修旁路，用手動開關實現其操作。
　　(4)優點
　　無論逆變器的供電是由交流電源或是電池，它供給負載的電源都是連續的;負載同上線供電系統相隔離，因此防止了任何上線的干擾傳送給負載，例如尖峰脈沖、過電壓等;很寬的輸入電壓容限范圍和精確的輸出電壓調整;輸出頻率的精確調整，如果不使用靜態開關的話，UPS還可以用作頻率轉換器運行;在穩態和瞬態條件下，具有很多優越的性能;在交流輸入電源發生故障時，立即轉換到電池放電方式運行;可以不中斷供電地轉換到旁路方式;設計用于維修的手動旁路。
　　(5)缺點
　　較高的價格，但可從許多高性能的受益中得到彌補。
　　(6)應用
　　這是在負載保護方面、可調整性方面和性能方面最完善的結構。事實上，這就是前面所表述的"在線式"結構。IEC標準說明并公告"在線式"這一專業名詞已不再使用，并建議采用"雙變換"這一專業名詞，因為它更加準確地描述了其運行原理。
　　這種結構由于采用了靜態開關，在負載從正常方式轉換到旁路方式或者相反轉換時，使得負載的供電不會中斷，它還保證了輸出電壓和頻率相對于輸入電壓和頻率的完全獨立性。
　　由于它具有如此多的優點，雙變換式UPS幾乎獨占了用于保護較大額定功率的關鍵性設備上(l0kVA以上)。
　　IEC標準建議采用上述專業技術名詞，不鼓勵使用老的技術名詞，因為新的名詞更確切地描述了三種UPS的運行原理。