不間斷電源(UPS)是一種在輸入電源或主電源發生故障時向負載提供應急電源的電氣設備。UPS與輔助或應急電源系統或備用發電機的不同之處在于，它將通過提供存儲在電池、超級電容器或飛輪中的能量來提供近乎瞬時的輸入電源中斷保護。大多數不間斷電源的電池運行時間相對較短（僅幾分鐘），但足以啟動備用電源或正確關閉受保護設備。它是一種持續供電系統。

不間斷電源通常用于保護計算機、數據中心、電信設備或其他電氣設備等硬件，在這些設備中，意外的電源中斷可能會導致傷害、死亡、嚴重的業務中斷或數據丟失。UPS單元的大小范圍從設計用于保護沒有視頻xxx器的單臺計算機（大約200伏安額定值）的單元到為整個數據中心或建筑物供電的大型單元。世界上xxx的UPS，即46兆瓦電池儲能系統(BESS)，位于阿拉斯加州費爾班克斯，在停電期間為整個城市和附近的農村社區供電。

任何不間斷電源的主要作用是在輸入電源發生故障時提供短期電源。但是，大多數UPS設備也能夠在不同程度上糾正常見的公用電源問題：

1. 電壓尖峰或持續過壓
2. 輸入電壓瞬間或持續降低
3. 電壓暫降
4. 噪聲，定義為高頻瞬變或振蕩，通常由附近的設備注入線路
5. 電源頻率不穩定
6. 諧波失真，定義為偏離線路上預期的理想正弦波形

一些UPS設備制造商根據他們解決的與電源相關的問題的數量對其產品進行分類。

不間斷電源單元也可能帶來電能質量問題。為防止這種情況，選擇UPS時不僅要考慮容量，還要考慮所供電設備所需的電能質量。

現代不間斷電源系統的三大類是在線、在線互動和待機：

• 在線UPS采用“雙轉換”方法，接受交流輸入，整流為直流，通過可充電電池（或電池組），然后逆變回120V/230V交流，為受保護設備供電。
• 在線互動式UPS將逆變器保持在線狀態，并在斷電時將電池的直流電流路徑從正常充電模式重定向到供電電流。
• 在備用（“離線”）系統中，負載直接由輸入電源供電，并且僅在公用電源發生故障時才調用備用電源電路。

大多數低于1千伏安(1kVA)的UPS屬于在線互動式或備用式，通常價格較低。

對于大型動力裝置，有時會使用動態不間斷電源(DUPS)。同步電動機/交流發電機通過扼流圈連接到電源上。能量儲存在飛輪中。當主電源出現故障時，只要飛輪的能量沒有耗盡，渦流調節就會保持負載上的功率。DUPS有時與柴油發電機組合或集成，柴油發電機在短暫延遲后啟動，形成柴油旋轉式不間斷電源(DRUPS)。

Hydrogenics公司開發了一種燃料電池UPS，它使用氫氣和燃料電池作為電源，有可能在狹小的空間內提供較長的運行時間。

離線/備用UPS僅提供最基本的功能，提供浪涌保護和備用電池。受保護的設備通常直接連接到輸入的市電。當輸入電壓低于或高于預定水平時，UPS將打開其內部DC-AC逆變器電路，該電路由內部蓄電池供電。然后，UPS以機械方式將連接的設備切換到其DC-AC逆變器輸出。切換時間可能長達25毫秒，具體取決于備用UPS檢測失去的市電電壓所需的時間。UPS旨在為某些設備（例如個人計算機）供電，而不會對該設備造成任何令人反感的電壓下降或掉電。

在線互動式UPS在操作上與備用UPS相似，但增加了一個多抽頭可變電壓自耦變壓器。這是一種特殊類型的變壓器，可以增加或減少通電線圈，從而增加或減少磁場和變壓器的輸出電壓。這也可以通過與自耦變壓器不同的降壓-升壓變壓器來執行，因為前者可以接線以提供電流隔離。

這種類型的UPS能夠承受持續的欠壓欠壓和過壓浪涌，而不會消耗有限的備用電池電量。相反，它通過自動選擇自耦變壓器上的不同功率抽頭來進行補償。根據設計，更換自耦變壓器抽頭可能會導致非常短暫的輸出功率中斷，這可能會導致配備斷電警報的UPS暫時“啁啾”。

這甚至在最便宜的UPS中也很流行，因為它利用了已經包含的組件。用于在線路電壓和電池電壓之間轉換的主50/60Hz變壓器需要提供兩種略有不同的匝數比：一個用于將電池輸出電壓（通常為12V的倍數）轉換為線路電壓，另一個用于轉換將線電壓調到稍高的電池充電電壓（例如14V的倍數）。這兩種電壓之間的差異是因為為電池充電需要一個增量電壓（為12V電池充電時需要高達13-14V）。此外，由于該側的電流較低，因此更容易在變壓器的線路電壓側進行切換。

為了獲得降壓/升壓功能，只需要兩個獨立的開關，以便交流輸入可以連接到兩個初級抽頭之一，而負載連接到另一個，從而使用主變壓器的初級繞組作為自耦變壓器。電池仍然可以在“降壓”過壓時充電，但在“提升”欠壓時，變壓器輸出太低而無法為電池充電。

自耦變壓器可以設計為涵蓋各種不同的輸入電壓，但這需要更多的抽頭并增加了復雜性以及UPS的費用。對于120V電源，自耦變壓器通常僅覆蓋大約90V到140V的范圍，然后如果電壓遠高于或低于該范圍，則切換到電池。

在低壓條件下，UPS將使用比正常設備更多的電流，因此它可能需要比正常設備更高的電流電路。例如，要在120V下為1000W設備供電，UPS將消耗8.33A。如果發生掉電且電壓降至100V，UPS將消耗10A以進行補償。這也可以反向工作，因此在過壓條件下，UPS需要的電流更少。

在在線UPS中，電池始終連接到逆變器，因此不需要電源轉換開關。當發生功率損耗時，整流器簡單地退出電路，電池保持功率穩定不變。當電源恢復時，整流器恢復承載大部分負載并開始為電池充電，但充電電流可能會受到限制，以防止大功率整流器損壞電池。在線UPS的主要優勢在于它能夠在輸入的公用電源和敏感的電子設備之間提供“電氣防火墻”。

在線UPS非常適合需要電氣隔離的環境或對電源波動非常敏感的設備。雖然它曾經是為10kW或更大的超大型裝置保留的，但現在技術的進步已經允許它作為一種普通的消費設備提供，提供500W或更少。當電力環境“嘈雜”、公用電力驟降、停電和其他異常情況頻繁發生時，需要保護敏感的IT設備負載時，或者需要使用擴展運行的備用發電機運行時，可能需要在線UPS。

在線式UPS的基本技術與備用或在線互動式UPS相同。然而，它通常成本更高，因為它具有更大電流的AC-DC電池充電器/整流器，并且整流器和逆變器設計為通過改進的冷卻系統連續運行。由于整流器直接驅動逆變器，即使在正常交流電流供電時，它也被稱為雙轉換UPS。

在線UPS通常有一個靜態轉換開關(STS)以提高可靠性。