我想购买一个机架式 UPS，它可以支持 SOHO 房间内的所有 IT 相关电子设备。这包括交换机、路由器、PC、服务器、NAS。在研究过程中，我发现 UPS 有多种类型，而产生纯正弦波的 UPS 是最好的。但是它们也比例如改进型正弦波 UPS 贵得多。
纯正弦波 UPS 有什么用途？它是否能为我的使用带来任何好处，还是有点过头了？
答案1
清洁空调无处不在，因此一些电器的设计都是以此作为起始假设。
关注交流电质量的设备
从这样的假设开始的设备的一个典型例子是模拟音频功率放大器20 世纪 70 年代早期或之前设计的放大器，或沿相同思路设计的更现代的放大器。线性调节会产生过多的热量，在这种设备中不实用，低噪声开关调节技术当时还没有真正普及，因此当时的放大器基本上采用非调节电源直接驱动放大级。脏电源会显示为输出信号的一部分，具体取决于放大器的反馈量。¹ 这是导致线路嗡嗡声在旧放大器中。²
另一个电源质量可能影响设备运行的电路示例是带有交流电机的电路，例如有线电钻，其中电机的速度直接取决于施加在其上的电压。电压不能平稳地增加和减少会导致速度变化。修正正弦波输出的阶跃在数百赫兹范围内，因此修正正弦 UPS 可能会导致电机运行方式发生变化，您实际上可以听到这种变化。
虽然我不会太担心劣质电源会对电钻造成什么影响，但有些电机驱动设备我不想用劣质 UPS 来运行，比如持续气道正压通气机。
至于您的 SOHO 机架中的任何设备是否关心 UPS 电源输出的质量，这取决于每个组件的电源设计。
电源类型
具有强大电源滤波和调节功能的设备通常不关心修正正弦波中的非理想性。对于这样的设备来说，重要的是它能够获得足够的有效功率并且功率在设备输入电压限制范围内。³
现代电子设备最常用的电源是开关电源。转换器对电源的影响比对输入正弦波施加一些冲击要大得多，因此，如果负载电路需要干净的电源，转换器就必须进行大量的滤波。⁴
另一种主要的电源调节类型是线性稳压器，通常可抑制 80-100 dB 的低频输入噪声和纹波。这意味着一点输入波动会从滤波和调节阶段以一点杂音的形式出现。我曾试图想出一个因杂音而运行不佳的设备的例子，但什么也想不起来。当你将噪声降低到如此低的水平时，它对大多数电路来说就变得无关紧要了，这就是为什么线性稳压器尽管效率低下，但仍被使用的原因。
剩下的就是非稳压电源。这很像上面的交流电机的情况，只是变压器会降低交流电压，然后通常是已纠正和已过滤产生波动的直流电压。这个三阶段过程大大降低了交流侧噪声，⁵因此，可能有些设备在制造时就假设所产生的噪声和波纹这种电源的输出相当干净，并且会被来自修正正弦波UPS的数百赫兹杂乱信号所干扰。
示波图
后fixer1234 在他的回答中添加了图片，我认为修正正弦不可能是那太糟糕了，对吧？我的意思是，他们每循环要用到四个以上的步骤，对吧？正确的？
我决定捕捉示波图我这里所有的 UPS为了科学！它们都是由同一家公司生产的，但来自该公司产品线的不同部分。
作为参考，这是测试位置未滤波的交流线电压的样子，左侧为电压与时间的关系，右侧为频谱图右侧为相同波形：
频谱图左侧的大峰是60 赫兹 基本的. 大型谐波峰你看，我这里的墙功率不是超级干净的。最大的是图中间 120 Hz 处的 2 次谐波，比基波低 30 dB，其次是图右边缘 180 Hz 处的 3 次谐波。然后是 85 Hz 处的神秘峰值，我无法解释。
这种失真足以显示在左侧的示波图中：请注意有些平坦的峰值。
我测试了几种不同的正弦波 UPS，它们都相当昂贵。它们的输出如下所示：
你的眼睛没有欺骗你：这款 UPS 的电池交流电输出比我的墙上电源更干净！这款 UPS 可在其负载限制内运行任何电子设备，因为它的电池输出与理想的墙上电源非常接近，没有实际区别。
如果 UPS 的使用寿命足够长，更换电池的成本将超过初始成本。因此，如果您购买的是优质 UPS，请多考虑一下运行成本UPS 的价格比初始购买价格要低。⁶
同一制造商生产的中端 UPS 价格约为具有相同主要规格的正弦波 UPS 的 ⅓。它可能还会更小更轻。缺点是什么？这：
虽然这比 fixer1234 的帖子引导我们预期的输出要好得多，但效果并不理想。这台 UPS 的输出不仅存在大量宽带噪声和失真，而且您在每个周期看到的两个后退现象可能会干扰那些认为交流输入电压始终稳定增加或减少的电路。
尽管如此，经过良好过滤和调节的电源会消除所有这些问题，因此这些设备可以通过 UPS 正常运转。我从未遇到过插入此 UPS 的设备出现任何问题。由于 UPS 可让我的家庭网络核心组件正常运行，因此我认为我会注意到它们是否在每次电源故障时重新启动。
我在这里没有给出品牌和型号名称的原因之一是，它不是电池输出质量的很好指南。我测试了之前的 UPS 的近亲，得到了非常不同的测试结果：
这基本上是 fixer1234 的回答中显示的理想化波形的真实版本。那么，我上述问题的答案是“是的，他们确实制造了输出质量如此糟糕的 UPS。”
是的，这在实践中确实很重要。事实上，我选择测试这个特定的 UPS 的输出来找到答案，因为它过去曾给我们带来麻烦。
我们将一台高端名牌电脑接入了这台 UPS，每当电源出现故障时，这台电脑——和仅有的PC 会自动重启。连接到“电池”插座的其他所有东西都会保持运行。这太奇怪了，我实际上写了一个Arduino程序曾记录数周的“活动状态”，以尝试检测断电情况。即使 PC 重新启动，这个小电路板也一直运行。我们最终将 UPS 移至一台大型旧服务器，希望更重的负载也会导致同样的症状，但事实并非如此：UPS 现在已经让该服务器在几次断电后继续运行。
这款 UPS 的输出质量并不是最差的。你坐下来了吗？这是来自生产上述三款 UPS 的同一家公司的一款低端 UPS：
哎哟！
现在您明白了为什么该低端 UPS 系列的价格仅为中端 UPS 的一半。
话虽如此，我从未见过插入该 UPS 的设备在停电时无法正常工作。
结论
许多设备根本不太关心交流电质量。一个极端的例子是白炽台灯，但任何具有良好调节和过滤电源的设备都应该能够应对糟糕的交流电输入。
然而，正如我们在上文和其他回答中看到的，有些设备无法应对糟糕的输入电源。对于这些情况，您需要一个真正的正弦波 UPS。
题外话：
有些放大器设计几乎没有负面反馈。这在发烧友圈子里就像是一个宗教问题，极端反动分子认为最好的放大器几乎没有反馈。
放大器嗡嗡声的另一个主要原因是接地环路。
这就是为什么您经常会看到电源标明接受 90-260 VAC 或类似电压。如果此类电源输入 200 VAC，则其吸收的电流将只有输入 100 VAC 时的一半，从而允许其向供电电路输送相同功率。磷=六价铬
即使不太在意清洁能源的设备也必须经常电源入口滤波为了满足电磁兼容 (EMC)规章制度。
与线性调节情况相比，典型的非调节电源可能会将交流侧噪声降低约 20 dB。
分贝区域对数尺度在哪里每 6 dB 差异两个电压之间的噪声差是两倍或一半。因此，线性稳压器的 80 dB 降噪效果并不是比典型的非稳压电源的 20 dB 降噪效果好 4 倍，而是好 1,000 倍！而线性稳压器的降噪效果从 20 dB 到 100 dB 不等。非常好线性稳压器意味着输出比输入安静 10,000 倍。
假设您决定以 500 美元的价格购买一台正弦波 UPS，尽管您可以以 150 美元的价格购买一台具有同样主要规格的优质改进型正弦波 UPS。典型的 UPS 电池需要每 3 年左右更换一次，对于正弦波型号，更换电池的成本可能为 150-200 美元。这意味着每年 50-66 美元 × 12 年 ≈ 600-800 美元，因此电池成本是成本计算中的主要因素。
高端 UPS 往往在给定 VA 级别下配备物理尺寸更大的电池，因此 UPS 电池的更换成本部分取决于您最初为 UPS 支付的费用。因此，根据上图，您可能会选择购买比您预期更低端的 UPS，因为高端 UPS 的长期运营成本太高。
答案2
对纯正弦波的要求主要与计算机中的有源功率因数校正 (PFC) 电源有关。对于这些电源，非正弦波形可能会导致关机，从而破坏 UPS 的整个目的。
我看到过对于该机制的两种解释：
模拟正弦波输出形式在相位变化周期中会产生零输出状态，从而产生电源“间隙”。对于采用主动式 PFC 电源的设备，当从交流电源输出切换到模拟正弦波输出（电池模式）时，此间隙可能会导致电源中断。
这两种解释不一定相互排斥；每种解释都适用于特定情况。但对于这两种解释，有三个重要观点是一致的：
特定设备和 UPS 的组合可能会出现问题，也可能不会出现问题。不同的 UPS 型号会产生不同的模拟波形形状，不同的电源对波形形状的敏感度也不同，不同的设备配置具有不同的电力负载与 UPS 容量，等等。
如果计算机硬件不使用有源 PFC 电源，则使用改进型正弦波 UPS 不是问题（并且暗示使用纯正弦波 UPS 没有好处）。
使用带有 PFC PSU 的改进型正弦波 UPS 不会对 UPS 或 PSU 造成物理损坏，只是 UPS 可能无法在规定时间内保持设备通电。**（请参阅下面的警告）
警告： 这个答案主要针对计算机硬件，而不是其他可能由 UPS 供电的设备。我偶尔看到非正弦波电源与某些其他设备不兼容的报告。例如，kinokijuf 的答案提到 LCD 显示器中的荧光背光存在问题，据信是由于模拟正弦波 UPS 造成的。我的最后一点是关于设备安全的，并非旨在解决其他连接设备的问题。
答案3
答案4
如果使用电源线将 UPS 电源分布到大房间，那么由于电源线上的阻抗效应，纯正弦波以外的任何波实际上都可能失真得更厉害。我在一家工厂了解到了这种影响，我们基本上在长电缆上使用纯正弦波变频电机控制器，因为长电缆上的失真过多可能会烧毁电机。我见过的所有房屋 UPS 似乎都是纯正弦波。
设备内置的浪涌保护器或浪涌保护器可能会对不接近纯正弦波的 UPS 造成问题。因为我想为同一房间内的电脑、电视、安全摄像头等提供备用电源，所以出于安全考虑，我花更多钱买了一个纯正弦波装置。我不必担心过热。事实上，我有一个内置灯泡的夜灯，当插入我买过的最便宜的 UPS 时，它会过热熔化。熔化到 UPS 外壳里，在烧毁之前比以前亮了很多倍。我相信它使用电容器来提供 60 Hz 的设定电阻，但 UPS 谐波导致视在电阻较小，因此过多的功率通过电容器。