浅谈：UPS电源输出正弦波和方波的优缺点及区别

电源输出方式可以分为方波和正弦波两种，它能够为我们在断电后提供5-10分钟的时间，供用户完成存盘和紧急的工作， 方波和正弦波控制器的选择还是挺让人纠结的，下面就简单对比下正弦波和方波的优缺点以及两者之间的区别，来扩展我们对于UPS不间断电源的认识和了解。

通常来说，不间断电源UPS，正弦波不挑负载（可作逆变器单独使用），正弦波(或有的写纯正弦波)的当然最好，其波形和电网上或者发电机发的波形是一样的，而且甚至比电网上获取的电的波形还要完美，但调制出正弦波不是一件简单的事情，需要复杂的控制电路;因此成本必然上升。所以，正弦波UPS一般只在容量超过5KVA的机组，或者在线式以及部分在线互动式机组上才出现，后备机组除非容量很大，不然也是很少的。

什么是正弦波？

正弦波输出的UPS电源适合阻性和感性负载，我们通常所见到的灯泡，电炉，饭锅等属于阻性负载，电扇，电源变压器属于感性负载。适用的范围宽，当然其价格也要高一些。

正弦波拥有对工频变压器最高效的转换，可以负载一切能在市电上使用的设备。但因为成本问题，目前也有很多使用比如：修正正弦波和方波的修正正弦波，即不是一条正弦曲线，而是无数的小线段，使用人为的方法将他们弄成和正弦曲线差不多的样子，就是修正正弦波，修正正弦波也叫修正波，虽然相比方波好，但还是不如正弦波。

正弦波控制器的原理依据PWM控制基本原理依据，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果相同，PWM控制原理,将波形分为6等份，可由6个方波等效替代。脉宽调制的分类方法有多种，如单极性与双极性,同步式与异步式，矩形波调制与正弦波调制等，单极性PWM控制法指在半个周期内载波只在一个方向变换，所得PWM波形也只在一个方向变化，而双极性PWM控制法在半个周期内载波在两个方向变化，所得PWM波。

什么是方波？

方波的话就更简单了，非常简单的推勉电路就能做出来，但因为方波波形中从最高点突然跌到最低又到最高，其间的能量损失也是巨大的，并且如果机组容量很大，这种损失可能会导致机器本身损坏，因此方波系统通常而言，不会在很大的机组上出现，而且通常是几百伏安的小容量且是后备机组的UPS不间断电源里出现。

方波输出的山特UPS电源一般只适合阻性负载，其携带负载的能力低，当负载过重时，其电压衰减会很大，所以当我们选购UPS电源时，一般按UPS输出功率的50%来计算其实际的负载功率，臂如：我们使用一台电脑主机250W，一台17寸显示器（80W），一台喷墨打印机（30W），这时我们就可以选用500W的UPS电源，正弦波转换效率最高，损耗最小其次是修正正弦波再者是方波。

什么是模拟正弦波？

模拟正弦波是介于正弦波和方波之间的一种波形。正常的正弦波波形很完美,没有方直的拐点和切角,而由晶体管开关电路产生的振荡波形因元件的非线性所致,无法产生圆滑的波形,也就不可能产生完美的正弦波.无奈,只能由电路来修整,使其更接近于正弦波.因此称模拟正弦波!比如山特UPS中MT系列，就是介于正弦波和方波之间的模拟正弦波。

UPS电源中的正弦波和方波的区别

方波和正弦波从波形上看，最大的区别就是：方波在任一瞬间的幅值，只可能是正向最大值、0、反向最大值。理论上波形上升率、下降率为无穷大。而正弦波在任一瞬间的幅值，满足与时间（频率）对应相角的正弦关系。理论上波形最大上升率、下降率在过零点，而理论上波形最小上升率、下降率在过顶点，且该点上升率，下降率为零。

模拟信号是在时间上连续变化、幅值上连续取值的一种信号，数字信号是在时间和幅值上是离散的一种信号，正弦波是一种比较特殊的模拟信号，一般数字信号存在0和1两种状态，这也就形成了我们所看到的方波，之所以称之为方波是因为其频率是一定的，更多的时候呈现在我们面前的是矩形波。

（1）ups正弦波和方波的区别ups零地电压

大部分的UPS都是正弦波输出的UPS，只有一款在线互动UPS和一款后备式UPS在电池放电进行逆变时是方波输出。对计算机负载来说，正弦波输出和方波输出没有区别，都是一样的，至于UPS的零地电压，通常中性线和地线在UPS中都是从输入到输出直通的，因此，输入端的零地电压是多少，输出端的零地电压就是多少。UPS的接入并不会影响线路中的零地电压。但如果负载中的零序电流比较大的时候，可能会有一些影响。

（2）UPS电源的输出有两种情形：

A、市电经过简单稳压后的直接输出;

B、市电或电池(直流电压)经过逆变器后的输出。

后备式UPS电源

正常模式下(A)：市电经过稳压后输出的是纯正弦波；

电池模式下(B)：直流电压经过逆变器后输出的是方波。

在线互动式UPS不间断电源

正常模式下(A)：市电经过稳压后输出的是纯正弦波；

电池模式下(B)：直流电压经过逆变器后输出是非纯正弦波。

在线式UPS电源旁路时输出的是纯正弦波

正常模式下(A)：市电经过逆变器后输出是非纯正弦波；

电池模式下(B)：直流电压经过逆变器后输出是非纯正弦波。

（3）方波、正弦波、三角波传递能量有什么区别

正弦波传递能量最为平稳，正方波（矩形波）传递能量波动最大，三角波居于两者之间。如果交流电动机是用正方波传递，当转子的转动惯性不够大时，就会产生很明显的震动。而突然启动突然停止的伺服电机就适合使用单个矩形波波脉冲来驱动。

对于参考时钟的输入，方波和正弦波有什么区别

需要参考时钟的地方包括ARM，DSP等处理器，他们用时钟作为其内部工作时钟（内部有倍频或锁相环），所以方波会更好一点，另外需要参考时钟的是射频电路中的锁相环，而锁相环里面有分频器，虽然正弦波和方波区别不大，但感觉还是方波的相位准确度好一些。正弦波在噪声的影响下，相位准确度会变差，综上，好像参考时钟最好是方波，如果是正弦波，也是幅度尽量大一些，让边沿陡峭些。