為什么只有在線UPS拓撲結構才能提供關鍵任務負載保護？現代UPS不間斷電源系統大致分為三種設計架構：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鍵的負載，在線UPS拓撲是唯一可接受的方法。

如今，設施管理人員面臨著對清潔、穩定電力供應的日益增長的需求。在數據中心等關鍵任務設施中尤其如此。但是，建筑電氣系統絕不是沒有干擾的。電壓尖峰、掉電、電氣噪聲、正弦波失真和停電都是由于設施內部和外部的各種故障而經常發生的。

假設UPS不間斷電源設計使用電池（電池仍然是備用應用中最流行的儲能形式），那么無論拓撲結構如何，它始終有三個關鍵元件來支持這些元素：充電器或整流器/充電器，逆變器和靜態開關。但是，這些構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：

在離線系統中，在正常運行期間，關鍵負載直接由原始交流電源輸入供電。輸入電源繞過UPS電源轉換元件，將負載直接與靜態開關連接。這僅在主電源發生故障、超出預設電壓或頻率限制或出現其他異常情況時將負載轉移到逆變器輸出。

這種拓撲可以吸引某些用戶，因為它可以節省成本。由于UPS電源轉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節的波形的影響，并受到來自公用市電的干擾。盡管此類系統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，當靜態開關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：

在線互動式系統是離線式系統，試圖通過在旁路線路中添加電壓調節功能來提供比傳統類型更高水平的性能。兩種最流行的線路交互設計采用降壓/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節，并可能減少UPS不間斷電源電池使用和相關的電池壽命下降來改進傳統的離線系統。

在線式UPS不間斷電源系統與離線式UPS電源系統有著根本的不同，因為在正常運行期間，主電源在到達負載之前會流經整流器/充電器和逆變器。這種UPS不間斷電源設計有時被稱為雙轉換在線UPS不間怕電源拓撲，因為它具有AC-DC和DC-AC兩個轉換級，并且由于負載始終由經過處理的、穩壓良好的電源供電，因此提供了最大程度的關鍵電源完整性。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設電壓范圍（通常為+10%至-20%）或頻率，或完全發生故障，逆變器將繼續使用電池供電。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，大多數數據中心所有者或負責關鍵任務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。與災難性系統故障的后果相比，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果。