不斷電系統(UPS)供電原理簡介
不斷電系統（UPS；Uninterruptible Power Supply）的供電原理，是當市
電正常時，UPS會將市電的交流電轉換為直流電，一方面提供變流器轉換成潔
淨交流電供設備使用，另一方面對電池充電，以備電力中斷時使用；一旦市電
異常時，UPS即將儲存於電池中的直流電供變流器轉換為交流電，供給負載繼
續使用，達到不斷電的功能。
目前市面上銷售的不斷電系統又可分為兩種，一種是「在線式」(On line)不斷
電系統，另一種是「非在線式」(Off line)不斷電系統。兩者最大的差異，在於
使用「在線式」不斷電系統，不論市電是否正常，電力的供應會通過UPS系統
，因此當電力中斷時，不斷電系統會自動啟動電力供給負載，而無須切換，也
由於電力的供應較為穩定，因此「在線式」不斷電系統相當適合對於電力供應
品質要求較嚴格的使用者。
而使用「非在線式」不斷電系統，平時電力的供應並不會通過UPS系統，只有
當市電供應中斷時，設備的電力供給來源才會切換至UPS系統，持續供應電力。
何謂在線式（On-Line）不斷電系統？
當市電正常供電時，市電經濾波迴路及突波吸收迴路後，分為兩個迴路同時動作，
其一是經由充電迴路對電池組充電，另一個則是經整流迴路，作為變流器的輸入，
再經過變流器的轉換提供電力給負載使用；此時若市電發生異常，則變流器的輸入
則改由電池組來供應，變流器持續提供電力沒有中斷。
由此可知，在線式不斷電系統的輸出完全由變流器來供應，因此不論市電電力品質
如何，其輸出均是穩定而不受任何影響。因為此類產品從開機就已取代了市電，因
此其輸出波形與市電相同，均為正弦波。
何謂離線式（Off-Line）不斷電系統？
當市電正常供電時，市電經濾波迴路及突波吸收迴路過濾雜訊後，直接供應電力給
負載使用，在此同時有一迴路經充電迴路對電池組充電，此時若市電的電壓不穩定
，則輸出電壓和市電一樣不穩定；此時若市電發生異常，則轉換開關切換到變流器
，由變流器提供穩定的電力給負載使用。
由此可知，離線式不斷電系統有兩組電力交替使用，這並不是好事，因為兩組電力
於交替轉換時會產生轉換時間，此轉換時間對於某些設備將會造成當機，而且為了
降低成本，大部份此類產品的輸出波形皆為階梯波。當然此類產品也有正弦波輸出
者，但兩者售價相差甚遠。
如何購買適合的UPS不斷電系統？
‧在電力品質不錯的環境中（住宅區與商業區）並不常發生電力異常的現象，可使
用 OFF-LINE UPS 以降低購置成本。
‧如果電力品質不穩定的環境（如：附近有使用電力負較重的工廠或正在施工的工
地、工業區...），若希望軟硬體設備及資料不因電力品質而產生問題，則建議使用
ON-LINE UPS，才可提供設備和資料完善的保護。
UPS產品的分類（一）
許多人對UPS（不斷電系統）產品大多抱持著「買了可用就好」的想法，因此對
UPS的分類很少去注意。然而，認識產品的分類，的確可以讓我們在購買這個產品
時，能準確有效地找出最適合我們使用的設備，因此，我們今天稍微來提一下UPS
這款產品的分類，讓大夥對UPS能有更深一層的了解。
事實上，業界對不斷電系統的分類方式有很多種，但是在一般消費者的心目中，大
多利用電力容量以及設計原理來進行分類。在電力容量方面，我們根據Frost &
Sullivan的資料指出，其主要分為五種：
一、 超微型：1KVA以下
二、 微型：1～3KVA
三、 小型：3.1～5KVA
四、 中小型：5.1～20KVA
五、 中型：20.1～50KVA
六、 大型：50.1～100KVA
這裡我們就可以發現，不同的VA值，會有不同的產品。那什麼是VA值呢？簡單的
說，VA值就是不斷電系統容量計算的單位，V表示電壓，A表示電流，電壓乘以電
流就表示功率。對UPS來說，其負載總耗電量（VA值）不得大於UPS輸出端功率
（VA值），否則就是超載。若負載總耗電量超載了，一旦市電異常或中斷，UPS
亦無法正常運作。因此，若我們不注意設備的總耗電量，我們也很難去估算到底要
買什麼等級的UPS。不過，以一般消費者的角度來看的話，我們所使用的設備通常
不會超過3KVA，所以，我們購買的UPS大多都屬於超微型以及微型。
UPS產品的分類（二）
UPS的另外一個分類方式是採用UPS的設計原理來分類的。一般我們大略將其分為
在線式（on-line）、離線式（off-line）以及在線互動式（line-interactive），
接下來，我們將它的功能與特色稍微作一下說明。
離線式的UPS，它平時會處於待機狀態，只有在市電斷電時才會開啟儲備的電源供
應，它有點像是在安全門附近的緊急逃生照明設備，當斷電時逃生設備便會自動啟
動其電池電源，而離線式的UPS就是類似這種原理的產品。不過，離線式的UPS通
常是在電力品質較佳的地區使用，應用上以低單價的個人電腦或週邊系統較多。
在線式的UPS則與用電設備同時運作，因為它除了停電時能直接取代市電供電外，
同時也可以對市電進行穩壓、排除雜訊等功能。因此，它可以保護電腦設備，避免
長期遭到電力品質不穩定的慢性傷害。
最後，我們來看看所謂的在線互動式的UPS，這種UPS在正常供電時，電力是由其
他線路經過UPS內的變壓器來輸出的，但它與在線式UPS不同的是，此時互動式的
UPS會同時進行電池充電的動作，因此，電池在回充電源的速度較快，但保護性卻
較在線式的UPS較低，可說是介於在線式與離線式之間的產品。不過，這類產品在
一般電腦設備或週邊系統的應用上較少，因此消費者不常有機會接觸。
常見的幾種電力問題
隨著電腦設備研發技術日益精細，對供電品質的要求也愈來愈高。不斷電系統所具
備的功能，正是提供用電設備一個安全、穩定並持續供電的保障。到底不斷電系統
與我們的用電設備會碰到那幾種電力問題？我們在下面將一一為您介紹。
一、暫時或長時性的低電壓狀態：電壓在某段時間內高低變化，會危害電腦或精密
設備之正常運作，並引起傳輸中的訊號錯誤，而造成不正確指令或資料混亂；
二、暫時或長時性的高電壓狀態：電壓在某段時間內輸入超出限定的電壓值，同樣
地也會危害電腦或精密設備之正常運作，引起傳輸中訊號錯誤，同時造成不正確指
令或資料混亂；
三、斷電：電力不預警地中斷，電腦系統因停止工作而造成運作中斷，使數據或資
料喪失；
四、雜訊干擾：散佈在電源中的高頻率電壓所造成的電壓異常，高頻雜訊容易侵入
電腦印刷電路板中，造成記憶數據消失或資料錯誤；
五、高壓突波：短時間內突發的高電壓，此種狀況屬偶發性干擾，易使設備異常發
熱或導致系統錯亂，甚至停機，並且在事後經常追查不到原因；
六、頻率飄移：輸入電壓頻率不穩定，結果就是導致當機。
事實上還有許多其他因素導致電力問題的發生，上述六點也只陳述在日常生活中經
常遇到的狀況。不過，大部份的現象都能藉由電源供應器與不斷電系統來克服，因
此為您心愛的電腦添購一台不斷電系統確實是有其必要的決定！
資料檔案流失，45％因電力問題所致
您需要一台不斷電系統嗎？這個數據可能會讓您正視這個問題。據國外調查機構之
統計數據顯示：導致資料檔案流失的各類問題中，電力問題便佔了45％強。這個數
據讓我們幾乎可以斷定：若解決了大部份的電力問題，就能克服將近一半的資料檔
案流失的問題。
隨著數位資訊時代的來臨，每個人需處理的數位資料也相對增加，數位資料儼然成
為現代人賴以生存的重要資產。為了保護我們的資料不致因電力問題而受到損害，
不斷電系統便是我們的最佳選擇方案。
只是電力問題所牽涉的範圍甚廣，「中途斷電或停電」的問題卻佔不到所有電力問
題的13％，而最主要的問題卻是在「暫時性的低電壓」，這約佔了所有問題的87％
強。事實很明顯，我們利用不斷電系統並非在要求電源供應上的不斷電，而是為用
電設備要求純淨且無雜質的電流。因此，提供系統穩定且適當之電流，便成為不斷
電系統的主要功能之一。
您需要一台不斷電系統嗎？我想現在這個答案在您的心中應該是肯定的。不斷電系
統不只能保障我們在斷電時資料的適時處理，也可給我們穩定且安全無雜質的電流。
資料來源:聯強經銷商網站
