在线式UPS在市电供电时的主要功能是稳压及防止市电干扰；在停电时则使用备用直流电源（蓄电池组）给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此不存在切换时间的问题，适用于对电源有严格要求的场合。
由于通信系统对供电质量要求较高，在UPS电源类型选择上一般都选择了在线式，这是因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换，自身供电时间的长短可选，并具有稳压、稳频、净化的特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能，当需要检修时可采用手动旁路，使检修、供电互不影响。
在市电正常供电时，市电经滤波回路和突波吸收回路后，分为同时动作两个回路，一个是通过一个充电回路给电池组充电，另一个是通过一个整流回路，作为变流器的输入，再通过变流器的转换为负载提供纯化的交流电；此时若市电出现异常，则变流器的输入由电池组供给，变流器继续提供电能，直至完全停止。
就工作原理而言，有市电时，后备式UPS电源只对市电稳定，逆变器不工作，处于等待状态，当有市电异常时，后备式UPS电源会迅速切换到逆变状态，使电池电能逆变为交流电对负载继续供电，因此，后备式UPS电源在有市电异常时，会有一段转换时间，一般小于10ms的时间切换，不适用于关键供电场所。另外，后备式UPS一般只能持续供电数分钟至十几分钟。
稳压电路中必须采取短路保护措施，以确保的运行。由于正常的保险丝熔断缓慢，因此添加保险丝不会起到保护作用，因此必须安装保护电路。
保护电路的功能是防止短路和电流增加时整个管子燃烧。基本方法是在输出电流超过一定值时将调节管置于反向偏置状态，切断电路电流，然后自动切断。保护电路有多种形式。图2-25显示了由图2-25中的二极管D和二极管保护电路的电阻R0组成的二极管保护电路。在正常工作期间，二极管两端的电压会波动，但二极管仍处于反向截止状态。当负载电流增加到某个值时，电阻器RO的凹槽ROIe增大，二极管导通。由于UD = Ube1 + ROIe并且二极管导通电压UD恒定，因此Ube1减小，从而将Ie限制在特定值以保护调节器管。使用时，必须选择UD值大的二极管。
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