為什么只有在線UPS拓撲結(jié)構(gòu)才能提供關(guān)鍵任務(wù)負載保護？現(xiàn)代UPS不間斷電源系統(tǒng)大致分為三種設(shè)計架構(gòu)：在線、離線和在線互動。這篇文章描述并比較了這三種類型，并解釋了為什么對于真正關(guān)鍵的負載，在線UPS拓撲是唯一可接受的方法。

如今，設(shè)施管理人員面臨著對清潔、穩(wěn)定電力供應(yīng)的日益增長的需求。在數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵任務(wù)設(shè)施中尤其如此。但是，建筑電氣系統(tǒng)絕不是沒有干擾的。電壓尖峰、掉電、電氣噪聲、正弦波失真和停電都是由于設(shè)施內(nèi)部和外部的各種故障而經(jīng)常發(fā)生的。

假設(shè)UPS不間斷電源設(shè)計使用電池（電池仍然是備用應(yīng)用中最流行的儲能形式），那么無論拓撲結(jié)構(gòu)如何，它始終有三個關(guān)鍵元件來支持這些元素：充電器或整流器/充電器，逆變器和靜態(tài)開關(guān)。但是，這些構(gòu)建塊的部署方式確實取決于UPS不間斷電源的拓撲。

一、離線式UPS電源拓撲：

在離線系統(tǒng)中，在正常運行期間，關(guān)鍵負載直接由原始交流電源輸入供電。輸入電源繞過UPS電源轉(zhuǎn)換元件，將負載直接與靜態(tài)開關(guān)連接。這僅在主電源發(fā)生故障、超出預(yù)設(shè)電壓或頻率限制或出現(xiàn)其他異常情況時將負載轉(zhuǎn)移到逆變器輸出。

這種拓撲可以吸引某些用戶，因為它可以節(jié)省成本。由于UPS電源轉(zhuǎn)換級在正常運行期間被旁路，UPS電源的運行效率更高，損耗更低，冷卻需求也更低。由于離線式UPS電源可以使用額定值較低的組件，并且不需要功率整流器，因此資本成本也降低了。

但與此相反的是，在整個正常運行過程中，負載將受到未嚴格調(diào)節(jié)的波形的影響，并受到來自公用市電的干擾。盡管此類系統(tǒng)通常具有一定程度的尖峰抑制和rf（射頻）濾波，但仍存在一定程度的暴露。此外，當(dāng)靜態(tài)開關(guān)在逆變器輸出和主電源之間傳輸負載時，不可避免的負載電源中斷通常為2到10ms。

二、在線互動式UPS不間斷電源拓撲：

在線互動式系統(tǒng)是離線式系統(tǒng)，試圖通過在旁路線路中添加電壓調(diào)節(jié)功能來提供比傳統(tǒng)類型更高水平的性能。兩種最流行的線路交互設(shè)計采用降壓/升壓變壓器或錯誤變壓器。它們通過提供一定程度的自動電壓調(diào)節(jié)，并可能減少UPS不間斷電源電池使用和相關(guān)的電池壽命下降來改進傳統(tǒng)的離線系統(tǒng)。

在線式UPS不間斷電源系統(tǒng)與離線式UPS電源系統(tǒng)有著根本的不同，因為在正常運行期間，主電源在到達負載之前會流經(jīng)整流器/充電器和逆變器。這種UPS不間斷電源設(shè)計有時被稱為雙轉(zhuǎn)換在線UPS不間怕電源拓撲，因為它具有AC-DC和DC-AC兩個轉(zhuǎn)換級，并且由于負載始終由經(jīng)過處理的、穩(wěn)壓良好的電源供電，因此提供了最大程度的關(guān)鍵電源完整性。由于整流器和逆變器可作為電源噪聲和瞬態(tài)電壓偏移的屏障，因此負載還可以免受輸入電源像差的影響。

三、在線式UPS不間斷電源拓撲：

如果輸入電源超出預(yù)設(shè)電壓范圍（通常為+10%至-20%）或頻率，或完全發(fā)生故障，逆變器將繼續(xù)使用電池供電。該事件對負載是完全透明的，因為不涉及傳輸操作。

由于這些原因，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心所有者或負責(zé)關(guān)鍵任務(wù)ICT運營的其他用戶將始終選擇在線解決方案。它們是唯一能夠始終為負載提供真正全面保護的方法。與災(zāi)難性系統(tǒng)故障的后果相比，它們的額外成本變得微不足道——這是允許主電源問題達到臨界負載的可能結(jié)果。