双转换在线式APCUPS电源特性

正如其名称所示，双转换在线式APCUPS电源会进行两次电源转换。首先，将AC输入（包括所有电压尖峰脉冲、失真和其他异常）转换为DC。如前文所述，这一点与IT设备中SMPS的工作方式非常相似。就像SMPS那样，双转换在线式UPS使用电容来稳定DC电压并存储从AC输入获取的电能。然后，在UPS的精密调控下将DC重新转换为AC。这种AC输出甚至可以具有与AC输入不同的频率，这一点是在线互动式UPS无法实现的。在存在AC输入时，为负载设备提供的所有电源都经过这种双转换过程。

当AC输入超出指定范围时，APCUPS电源会从电池获取电能，这样UPS输出就不会受到影响。在大多数双转换在线式设计方案中，这种发生在UPS内部的AC输入和电池之间的转换需要数毫秒的时间。同样，在这些转换过程中，也是由“DC 链路”（请参阅下图）中的电容将存储的能量提供给逆变器。因此，即使进入“DC 链路”的电源出现短暂中断，UPS 输出电压也不会受到影响，可以持续供电。

在现代设计中，几乎都会在拓扑结构中包含独立的电池充电电路，因此双转换在线式APCUPS电源通常至少有三个电源转换过程。图5根据IEC标准62040-3对此拓扑结构进行了说明。

除了执行AC到DC转换外，整流器部分还提供了功率因数校正(PFC)功能，这意味着它从AC线路上以平滑正弦波获取电流，而不是以脉冲形式。由于PFC可以“校正”输入电流波形，因此获取较少的电流，同时可以减少高频谐波。即使由

UPS 供电的 IT 设备以脉冲（非 PFC）形式获取电流也是一样。

满负荷运行时，双转换在线式可接受的AC输入电压范围与在线互动式可接受的AC输入电压范围类似。然而，与在线互动式不同，如果UPS没有满负荷运行，双转换在线式APCUPS电源可以在更低的输入电压下运行。对于典型的120V双转换UPS而言，这意味着即使输入电压低至标称值的50%(60V)，它也能够以很小的负载从AC电源运行。尽管这是在线式拓扑结构极富吸引力的特性，但是因为这样的长期扰动极其少见，并且实际负载条件变化多端，所以很少使用（更多的是用于演示）。

对于任何给定的电源容量，在线式UPS通常比在线互动式UPS的体积要小。尽管它具有更多的组件（通常有三倍之多），但这些组件却很小。对于高于2200VA的大型电源装置来说更是如此，并且与实时可扩展的在线互动式UPS相比也是如此。

在线式拓扑结构通常包含旁路电路，以便在长时间过载或者某个双转换电路出现问题时使用。在旁路和逆变器工作模式之间的转换通常存在数毫秒的输出下降，与在线互动式UPS转换到电池的情形类似。结果是，大多数在线式装置依赖于SMPS来承受这些UPS输出扰动。对于在线互动式装置，只要UPS输出中断位于规定范围内就不会出现问题。

要考虑的因素（双转换在线式）

①双转换在线式包含更多在较高温度下连续运行的组件，在所有其他条件相同的情况下，这些组件的服务期要短于在线互动式中类似部件的服务期。

②双转换在线式要比在线互动式消耗更多的电能，因为在存在AC输入时，它需要连续地对输入的电能进行转换和逆转换，然后输出。

③双转换在线式会产生更多的热量， 并将这些热量释放到IT环境中。必须采取有效措施去除这些热量，以减小对其他系统甚至UPS自己电池使用寿命的影响。
④在线式电源转换过程需要连续运行以为其负载提供经精密调控的输出电压，最高可承载等于其总额定功率的负载大小。但是，这种性能的提高也带来了相关成本的增长。

无庸置疑，能够提供精密调控的AC输出电压是双转换在线式APCUPS电源结构的一大优点。但是，如前文所述， 由于SMPS本身能够提供电压调控能力，SMPS并不需要精密调控的AC。