線性負(fù)載和非線性負(fù)載是電路中兩種基本負(fù)載，在UPS設(shè)備和電路中常遇到這兩種負(fù)載，特別是非線性負(fù)載。因此，對(duì)這兩種負(fù)載的特征和區(qū)別應(yīng)有清晰明確的認(rèn)識(shí)。
1、線性負(fù)載的定義和特征
在我國(guó)UPS的國(guó)標(biāo)GB/T7260-3中對(duì)線性負(fù)載有明確的定義：“3、2、6 線性負(fù)載 linear load 當(dāng)施加可變正弦電壓時(shí)，其負(fù)載阻抗參數(shù)（Z）恒定為常數(shù)的那種負(fù)載?！?br />
在交流電路中，負(fù)載元件有電阻R、電感L和電容C三種，它們?cè)陔娐分兴斐傻慕Y(jié)果是不相同的。
在純電阻電路中，正弦電壓U施加在一個(gè)電阻R上，則產(chǎn)生電流I也是正弦性的，電流I與電壓U相位是相同的。
如電壓u=Umsinωt，則i=Imsinωt；電流的有效值I=U/R。電流通過(guò)電阻發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)換為熱能，即P=UI=I2R。
在純電感電路中，正弦電壓施加在一個(gè)電感線圈L上，因電流是交變的，造成在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，使得電流雖然仍然是正弦的，但相位上卻滯后電壓90°（電角度為π/2）。
如電壓u=Umsinωt，則i=Imsin（ωt-π/2）。電流的有效值I=U/（2πf L）=U/XL；XL=2πf L稱之為感抗。電流在電路中流動(dòng)，將電源的電能帶到線圈中，轉(zhuǎn)換為磁能，然后又把磁能轉(zhuǎn)換為電能返回電源。所以在電路中沒有功率消耗，平均功率為零。無(wú)功功率Q=UI=I2XL。
在純電容電路中，正弦電壓施加在一個(gè)電容量為C的電容器上，因電流攜帶電荷積累在電容的極板上產(chǎn)生電容電壓，使得電流雖然仍然是正弦的，但相位上卻超前電壓90°（電角度為π/2）。
如電壓u=Umsinωt，則i=Imsin（ωt+π/2）；電流有效值I=2πfCU=U/XC；XC=1/（2πfC）。稱之為容抗。電流在電路中流動(dòng)，將電源的電能帶到電容器中，轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能量，然后又把電場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換為電能返回電源。所以在電路中沒有功率消耗，平均功率為零。無(wú)功功率Q=UI=I2XC。一般將感抗和容抗統(tǒng)稱為電抗。
在一般具有電阻R和電感L、電容C的線性負(fù)載上，施加正弦性電壓，則電流仍然是正弦性的，但是電流與電壓之間的相位關(guān)系，既不是同相也不是相差90°，而是相差一個(gè)φ角。
如電壓u=Umsinωt，則i=Imsin（ωt±φ）。電流有效值I=U/Z。Z即為阻抗，它與電阻、電抗的關(guān)系是：Z2=R2+X2。電抗為感抗XL和容抗XC的綜合值。相位差φ角是由負(fù)載中的R、L、C參數(shù)決定的。在呈現(xiàn)為感性時(shí)φ為正，容性時(shí)φ為負(fù)。tgφ=X/R。阻抗Z、電抗X和電阻R三者構(gòu)成阻抗直角三角形。負(fù)載上的視在功率S=UI，有功功率P=UIcosφ，無(wú)功功率Q=UIsinφ，S2=P2+Q2，三者構(gòu)成功率三角形。
在這里要說(shuō)明一點(diǎn)，決定負(fù)載特征的不僅是負(fù)載阻抗的大小，還有功率因數(shù)的大小。綜合來(lái)講，在線性負(fù)載中，有純阻性（功率因數(shù)為1）和感性（功率因數(shù)小于1）、容性（功率因數(shù)小于1），以及純感性和純?nèi)菪裕üβ室驍?shù)均為0）。上述這些負(fù)載都屬于線性負(fù)載，不能認(rèn)為只有功率因數(shù)為1的純阻性負(fù)載是線性的，功率因數(shù)不為1的其他負(fù)載就不是線性的。這是本文所要特別強(qiáng)調(diào)的。
2、非線性負(fù)載的定義和特征
在我國(guó)UPS的國(guó)標(biāo)GB/T7260-3中對(duì)非線性負(fù)載也有明確的定義：“3、2、7 非線性負(fù)載 non-linear load 負(fù)載阻抗參數(shù)（Z）不總為恒定常數(shù)，隨諸如電壓或時(shí)間等其它參數(shù)而變化的那種負(fù)載。”
非線性負(fù)載的種類繁多，在UPS供電的負(fù)載中多是整流濾波型，UPS的輸入也是整流濾波型。因此，IEC標(biāo)準(zhǔn)中便制定了一個(gè)基準(zhǔn)非線性負(fù)載（Reference non-linear load），做為標(biāo)準(zhǔn)的附錄列入標(biāo)準(zhǔn)中。用這個(gè)基準(zhǔn)非線性負(fù)載檢驗(yàn)UPS帶非線性負(fù)載的能力。 非線性負(fù)載的一個(gè)重要特點(diǎn)就是當(dāng)對(duì)負(fù)載施加正弦形電壓時(shí)，電流并不是正弦形的，電流是一個(gè)尖峰形的。
分析和計(jì)算非線性電路中的電流和功率，使用的方法是用傅立葉函數(shù)分析的方法，用等效的正弦量代替非正弦量。
假設(shè)在一個(gè)具體電路中：
電源輸入電壓u=u1+u3+u5+u7+…，此處u1是基波電壓分量，因?yàn)榻涣鬏斎腚娫纯梢哉J(rèn)為是正弦形的，所以沒有高次諧波分量，則u=u1。
此處交流電流i=i1+i3+i5+i7+i9+i11……。
每一次諧波電流都是正弦形的，它們都有自己的幅值、有效值（I1、I3、I5……）以及電流與同頻率電壓之間的相位差（φ1、φ3、φ5、φ7……）。
以等效的正弦形電流替代非正弦電流，其有效值的平方等于各諧波分量有效值的平方和，即：I2=I12+I32+I52+I72+……。
在這個(gè)電路中，瞬時(shí)功率值p=ui=u1（i1+i3+i5+i7+i9+i11…）。
平均功率P=U1I1cosφ1=UI1cosφ1，亦稱之為有功功率。
與線性電路相同，令電路中的視在功率為S，S=UI。
同樣無(wú)功功率為Q，三個(gè)功率之間的關(guān)系仍為S2=P2+Q2。
有功功率與視在功率的比值為電路中的功率因數(shù) ：PF=P/S=UI1cosφ1/UI=I1cosφ1/I=λcosφ1。系數(shù)λ=I1/I<1。
功率因數(shù)PF值比基波的相位差的功率因數(shù)cosφ1還要小一些。諧波中高次諧波占的比例越大，則λ越小，功率因數(shù)也就越小。這樣就可以把一個(gè)非線性的負(fù)載化為線性負(fù)載進(jìn)行計(jì)算和分析。
在諸多負(fù)載中，非線性負(fù)載很復(fù)雜，電流波形種類很多。有尖峰的、有雙峰的等等，僅僅用其電流大小來(lái)說(shuō)明還是不夠的。為了說(shuō)明非線性與線性電流差別的程度，用一個(gè)參數(shù)來(lái)表示，這就是峰值因數(shù)。在GB/T7260-3標(biāo)準(zhǔn)中是這樣說(shuō)的：“3、3、29 峰值因數(shù)peak factor周期量的峰值對(duì)方均根值之比?！?br />
注：術(shù)語(yǔ)“尖峰因數(shù)”（crest factor）與此同義。
其中方均根值就是平常所說(shuō)的有效值。
一般*大峰值因數(shù)的負(fù)載是個(gè)人計(jì)算機(jī)，峰值因數(shù)約為2、7。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電流峰值因數(shù)約為2、3左右。正弦電流的峰值因數(shù)則是1、4。所以一般UPS都把能帶非線性負(fù)載的峰值因數(shù)定為3，完全能滿足負(fù)載的需要。特別是大型UPS的峰值因數(shù)為3，就更沒有問(wèn)題。
具體詳見：可調(diào)直流源，交直流電源，開關(guān)直流電源，直流高壓電源
