UPS是伴隨著計(jì)算機(jī)的問世而出現(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)算過程中一旦停電，整個(gè)過程必須再重復(fù)一遍，這會(huì)帶來多大的損失。因此，為了解決這個(gè)問題，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，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，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UPS和計(jì)算機(jī)是一對孿生兄弟。
　　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年我國進(jìn)口英國的一臺(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。
　　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)間既長又耗費(fèi)電力，是使用者無可奈何，不得已才設(shè)計(jì)出的后備供電方案。不過這種供電結(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)，莫說是尖峰、噪聲、雷電之類的短暫干擾無法侵入，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)?。所以功率不宜做大?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?？煽毓枘孀兤饔镁w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，使得后面的無源濾波器大幅度減小。這樣一來是原來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)器帶來了不可靠因素，恰逢功率MOS管也已問世，此一階段兩種器件都在使用，不過由于功率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。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無法達(dá)到的指標(biāo)。