按照UPS不間斷電源的工作原理來分，有後備式UPS、在線式UPS和在線互動式UPS。
後備式UPS不間斷電源，英文為Off-line UPS，大部分的UPS蓄電池在主機內，也被稱為標準機/標機。因為蓄電池在UPS主機內，所以後備式UPS不間斷電源帶載時間比較短，通常為幾分鐘。當市電停電時，轉為UPS蓄電池供電一般會有幾毫秒的轉換時間，因而對於精密設備而言不建議選擇後備式UPS。
在線互動式UPS，即Line-Interactive UPS。在電路架構中，較為特殊的是在雙向變流器（BI-LATERAL CONVERTER）與自動穩壓調整電路（AVR：AUTO VOLTAGE REGULATION），其功能為：雙向變流器共有充電器（CHARGER）與變流器（DC/AC）兩種功能，在AVR部分，為一具有自動升壓（BOOST）與降壓（BUCK）功能變壓器，當微處理器偵測到電壓偏低時，AVR 則利用繼電器自動切換至升壓線圈，反之，自動切換至降壓線圈，藉此達到較穩定的輸出電壓。
在線式UPS，即On-line UPS，其主要電路架構有：突波吸收濾波電路，交流電轉換直流電電路（AC/DC），直流電轉換交流電路（DC/AC），微處理器控制電路，旁路等五部分。其動作方式：在市電正常時，市電經由突波吸收濾波電路→交流電轉換直流電電路→直流電轉換交流電電路→並轉換交流電輸出供應負載，並同時對蓄電池充電；一旦微處理器控制電路偵測到市電中斷，則立即由電池放電→直流電轉換交流電電路→並轉換交流電輸出供應負載使用。如果，微處理器控制電路偵測到UPS故障，此時UPS會藉由繼電器（RELAY）跳至旁路（BYPASS），由市電供應負載電力，並發出聲響警告使用者。
從原理上看，後備式UPS和在線式UPS的主要區別在於，後備式UPS在有市電時僅旁路輸出，逆變器不工作，處於等待狀態，當市電異常，後備式UPS會迅速切換到逆變狀態，將電池電能逆變成為交流電對負載繼續供電，因此後備式UPS在由市電轉逆工作時會有一段轉換時間，一般小於10ms；而在線式UPS開機後逆變器始終處於工作狀態，因此在市電異常轉電池放電時沒有中斷時間，即0中斷。在線互動式UPS，在輸入市電正常時，UPS的逆變器處於旁路模式，當市電不穩定時，AVR對輸出電壓進行穩壓，在市電異常時逆變器立刻投入逆變工作，將電池組電壓轉換為交流電輸出，因此在線互動式UPS也有轉換時間。
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