Uninterruptible power supply (UPS) bertenaga baterai sangat penting dalam melindungi peralatan sensitif di pusat data, fasilitas medis, pabrik, hub telekomunikasi, dan bahkan rumah dari lonjakan dan pemadaman listrik jangka pendek. Jika terjadi pemadaman listrik yang berkepanjangan, UPS dapat menyediakan listrik jangka pendek yang diperlukan untuk mencapai pemadaman yang direncanakan dan mencegah hilangnya data.
UPS secara umum dapat diklasifikasikan sebagai "Online" atau "Offline". Pada UPS offline, beban terhubung langsung ke jaringan listrik. Ketika daya input gagal, sistem akan beralih ke mode daya baterai – proses pengalihan biasanya memakan waktu sekitar 10 milidetik untuk diselesaikan, yang membatasi penggunaan UPS offline dalam beberapa aplikasi. UPS online menambahkan sirkuit inverter dan sirkuit pengisian dan pengosongan baterai antara beban dan jaringan listrik, dan inverter tetap beroperasi terlepas dari apakah daya input normal atau tidak. Oleh karena itu, ketika terjadi masalah input, UPS online dapat melakukan pengalihan "tanpa gangguan" dan menyediakan daya darurat ke beban melalui baterai.
UPS modular lebih disukai oleh para desainer dan pengguna, karena UPS berdaya rendah dapat dihubungkan secara paralel untuk memenuhi permintaan listrik yang lebih besar. UPS modular dapat dengan cepat dan mudah memperluas sistem UPS yang ada dan membantu pelanggan memperoleh keuntungan dalam proses membangun sistem berskala besar.
Namun, seperti desain catu daya lainnya, desain UPS yang efisien juga menghadirkan tantangan. Beberapa faktor utama yang perlu dipertimbangkan meliputi ukuran, kemampuan pengaturan input-output, manajemen baterai, dan topologi.
Ukuran sangat penting, terutama dalam aplikasi yang sangat membutuhkan ruang seperti pusat data. Di masa lalu, transformator selalu menjadi salah satu komponen terbesar dalam UPS, tetapi dengan munculnya teknologi semikonduktor yang lebih canggih, rangkaian sakelar frekuensi tinggi telah menggantikan transformator, sehingga menghemat ruang. UPS tanpa transformator dapat menyediakan daya darurat ratusan kVA ke pusat data besar dalam lemari berukuran standar.
UPS daring menggunakan PWM (Pulse Width Modulation) frekuensi tinggi untuk menjalankan konversi ganda (AC-DC, lalu DC-AC), yang dapat mengatasi banyak masalah kualitas input yang tidak dapat ditangani oleh UPS luring, seperti tegangan berlebih pada tegangan rendah dan derau jaringan, sekaligus mengurangi pemakaian baterai dan memperpanjang masa pakai baterai.
Inverter menentukan kualitas keluaran UPS dan sangat memengaruhi efisiensi UPS secara keseluruhan. UPS daring yang sangat baik dapat menghasilkan gelombang sinus berkualitas tinggi yang mirip dengan daya listrik utama, yang menyalurkan daya ke beban resistif dan induktif. Hal ini memerlukan perangkat switching (IGBT/MOSFET) dalam inverter untuk beroperasi pada frekuensi tinggi dan bekerja sama dengan algoritma kontrol untuk meminimalkan gangguan keluaran dan masalah EMI yang dihasilkan selama proses switching.
Pada UPS pada umumnya, beberapa baterai yang ditumpuk membentuk satu paket baterai lengkap, yang dikelola untuk pengisian dan pengosongan daya oleh modul manajemen baterai. Untuk memaksimalkan kinerja baterai dan memperpanjang masa pakainya, desain harus mempertimbangkan berbagai hal seperti penyeimbangan beban, perlindungan tegangan dan arus, kontrol pengisian dan pengosongan daya, manajemen termal, kontrol kipas, pemantauan, dan komunikasi.
