UPS是伴隨著計(jì)算機(jī)的問(wèn)世而出現(xiàn)的。早期的計(jì)算機(jī)不像現(xiàn)在使用這樣方便，一個(gè)數(shù)據(jù)的輸入要經(jīng)過(guò)幾道手續(xù)：首先要將數(shù)據(jù)分解成0、1的數(shù)碼，接著要用穿孔機(jī)將數(shù)碼以打孔的形式穿在紙帶上;然后將紙帶放到光電機(jī)上將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)里。由于這些輸入過(guò)程都是機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，不但手續(xù)麻煩，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。一個(gè)大的數(shù)學(xué)題目，比如地質(zhì)資料則需要數(shù)小時(shí)才可輸入完畢。
　　可想而知，如果在計(jì)算機(jī)運(yùn)算過(guò)程中一旦停電，整個(gè)過(guò)程必須再重復(fù)一遍，這會(huì)帶來(lái)多大的損失。因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)時(shí)就提出希望在市電停電時(shí)能馬上給計(jì)算機(jī)一個(gè)信號(hào)，同時(shí)供電電源也不要馬上斷電，至少要堅(jiān)持5s，使計(jì)算機(jī)能把當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果保存起來(lái)，等供電恢復(fù)時(shí)可以接著運(yùn)算下去。這就是不間斷電源(UPS)的出現(xiàn)背景，所以說(shuō)UPS和計(jì)算機(jī)是一對(duì)孿生兄弟。
　　早期的UPS是一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)配上一個(gè)幾噸重的大飛輪。比如1967年我國(guó)進(jìn)口英國(guó)的一臺(tái)1900計(jì)算機(jī)就配帶了一臺(tái)20kVA的UPS，這是一臺(tái)在轉(zhuǎn)子軸上安裝了一個(gè)5噸重飛輪的電動(dòng)交流發(fā)電機(jī)。在市電正常供電時(shí)，飛輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同速旋轉(zhuǎn)市電斷電時(shí)，借助飛輪的慣性帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子再繼續(xù)一個(gè)短暫的供電時(shí)間。可以看出，飛輪越重，后備供電的時(shí)間越長(zhǎng)。
　　因此這種不間斷供電的方式耗材多，效率低，后備時(shí)間有限。尤其是起動(dòng)時(shí)間既長(zhǎng)又耗費(fèi)電力，是使用者無(wú)可奈何，不得已才設(shè)計(jì)出的后備供電方案。不過(guò)這種供電結(jié)構(gòu)方式也有其很大的優(yōu)點(diǎn)，那就是抗干擾能力特強(qiáng)，莫說(shuō)是尖峰、噪聲、雷電之類的短暫干擾無(wú)法侵入，即使是幾秒鐘的電壓跌落和上沖也不能反應(yīng)到計(jì)算機(jī)上。
　　為了有較長(zhǎng)的后備時(shí)間，就采用了由直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的方式，即將交流市電變成直流給電池組和直流電動(dòng)機(jī)供電，一旦市電斷電就由電池組向直流電動(dòng)機(jī)供電，使其繼續(xù)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)不間斷供電。這種供電結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和飛輪式發(fā)電UPS有著同樣的優(yōu)點(diǎn)?？梢钥闯?，在這里后備發(fā)電的時(shí)間長(zhǎng)短取決于電池組的儲(chǔ)能情況，也就是電池組的容量。該時(shí)期的后備發(fā)電屬于旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)式UPS，是動(dòng)態(tài)后備方式，如圖2所示。此時(shí)期由于電池組電壓在大功率范圍內(nèi)穩(wěn)定會(huì)帶來(lái)很大麻煩，因?yàn)槎O管整流輸出電壓是隨市電電壓而浮動(dòng)的，若給電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定的安全工作電壓，必須要龐大的直流穩(wěn)壓器，這在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下是很困難的，當(dāng)時(shí)的直流穩(wěn)壓器都是線性的，效率相當(dāng)?shù)汀Ｋ怨β什灰俗龃蟆?br />　　60年后期可控硅的出現(xiàn)推進(jìn)了UPS技術(shù)的發(fā)展，大功率可控整流器可以使電池輸入電壓穩(wěn)定，交流輸出電壓也可以用可控硅構(gòu)成的逆變器產(chǎn)生。此時(shí)就出現(xiàn)了另一支由動(dòng)態(tài)變換轉(zhuǎn)向靜止變換的UPS。此時(shí)的電路特點(diǎn)是：主電路全可控硅化，輸入和輸出都有變壓器，如圖3所示。1973年尼克松訪華帶來(lái)的兩臺(tái)Exide公司的UPS就是這種典型的結(jié)構(gòu)。但可控硅逆變器的輸出只能是方波，所以逆變器后面要配置龐大而笨重的無(wú)源濾波器方可得到類似市電的正弦波。為了減小濾波器的累贅，也有的用幾個(gè)逆變器輸出波形串聯(lián)以得到接近正弦波的階梯波，但同樣增加了UPS的造價(jià)和功耗。
　　高壓可控硅與大功率晶體管的問(wèn)世又使UPS技術(shù)向前邁進(jìn)了一步，IPM公司在1980年左右率先取消了輸入變壓器，使UPS功耗有所減小。可控硅逆變器用晶體管代替，于是就出現(xiàn)了脈寬調(diào)制技術(shù)，由于將工作頻率提高到幾千赫茲，使得后面的無(wú)源濾波器大幅度減小。這樣一來(lái)是原來(lái)80%左右的系統(tǒng)效率幾乎提高了10個(gè)百分點(diǎn)。但由于晶體三極管的二次擊穿效應(yīng)為機(jī)器帶來(lái)了不可靠因素，恰逢功率MOS管也已問(wèn)世，此一階段兩種器件都在使用，不過(guò)由于功率MOS管壓降較大也難以做到大功率，為此晶體管與功率MOS管相結(jié)合的IGBT絕緣柵晶體管的出現(xiàn)解決了上述難題，很快就被用在了逆變器上。到此為止，基本定型了迄今為止仍在沿用的所謂工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS技術(shù)，由于此時(shí)逆變器仍在使用全橋電路，輸出端都是火線，所以必須要加輸出變壓器，使其產(chǎn)生零線(中線)。
　　由于IT技術(shù)的迅速發(fā)展與普及，大型計(jì)算機(jī)房開始建立，用電量大幅度增加，于是就發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題：機(jī)房的輸入功率因數(shù)受到了供電局的質(zhì)疑，為了保證用電效果供電局一般要求用戶的輸入功率因數(shù)不能低于0.9，而工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS的輸入功率因數(shù)都在0.8以下;由于用電量的增加，效率顯得格外重要，大型機(jī)房每年的運(yùn)行費(fèi)用高得驚人，而工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS得實(shí)際系統(tǒng)效率大都在90%以下。這種現(xiàn)狀如不改變將會(huì)給用戶帶來(lái)很大的損失。
　　 為什么逆變器的器件更新很快，而整流器器件一直沒(méi)變動(dòng)呢？
　　一般定型了的生產(chǎn)線尤其是大公司是不會(huì)輕易變動(dòng)的，定型了的電路也不會(huì)輕易改動(dòng)。但由于下述兩個(gè)原因所迫，不得不及時(shí)改進(jìn)。
　　1)輸出環(huán)節(jié)的問(wèn)題不論是什么年代，笨重龐大的體積總是不招人喜歡的，而且耗能相當(dāng)嚴(yán)重。開始UPS的輸出方波要變成正弦波是何其困難!又是龐大的變壓器，又是龐大的濾波器或者是龐大的逆變器，等等。所以這一部分就成了急需改進(jìn)的關(guān)鍵，一有機(jī)會(huì)決不放過(guò)。這也就成了逆變器更新?lián)Q代的動(dòng)力。
　　2)改進(jìn)的難度和復(fù)雜性問(wèn)題
　　高頻機(jī)及頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS的技術(shù)出現(xiàn)為當(dāng)今高密度信息機(jī)房的建立與普及鋪平了道路。首先這種UPS的輸入功率因數(shù)幾乎是1，整機(jī)效率半載時(shí)就可達(dá)到95%，僅這兩項(xiàng)指標(biāo)就是傳統(tǒng)型工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS所望塵莫及的，尤其是當(dāng)代數(shù)據(jù)中心為了節(jié)能減排提出了能效比(PUE)在1.7以下的要求，更是傳統(tǒng)型工頻機(jī)結(jié)構(gòu)UPS無(wú)法達(dá)到的指標(biāo)。