Charakterystyka i rodzaje akumulatorów do UPS – na co zwrócić uwagę?
Spis treści:
- Zasilacz UPS z baterią - od pomysłu, aż po ideał
- Czas przełączania w zasilaczach on-line - dlaczego jest tak ważny?
- Jak w sieci zasilającej działają zasilacze on-line?
- Dlaczego do podtrzymania napięcia warto wybrać UPS z podwójną konwersją?
Zamysłem decydującym o stworzeniu zasilacza UPS było dążenie do tego, aby wyeliminować ryzyko uszkodzenia odbiornika na skutek zakłóceń w obrębie przebiegu sinusoidalnego. Niestety, początkowe generacje zasilaczy nie do końca zapewniały taką możliwość. Dziś, dzięki technologii podwójnej konwersji zwanej też zasilaniem on-line, można podłączać nawet najbardziej wrażliwe odbiorniki.
Zasilacz UPS z baterią - od pomysłu, aż po ideał
W istocie, awaryjne zasilacze UPS wraz z upływem lat poddawane były ciągłym modyfikacjom. Można powiedzieć, że zachodziły one w trzech obszarach:
- rodzajach ogniw zasilających,
- konwersji prądu stałego do zmiennego,
- szybkości przełączania.
W pierwszych dwóch przypadkach zmiany okazały się naturalną konsekwencją wprowadzenia zupełnie nowych rozwiązań z zakresu ogniw polimerowych oraz falowników opartych na coraz doskonalszych komponentach półprzewodnikowych.
Z kolei trzeci obszar skupiał się na maksymalnym skróceniu czasu przełączania i dopiero od jakiegoś czasu zaczęto w nim uwzględniać rozwiązania bezprzerwowe. Dzięki dokonaniom na każdej z tych płaszczyzn, nowoczesne zasilacze bezprzerwowe nie tylko zapewniają ciągłość pracy, ale też nie wpływają na wystąpienie zakłóceń w obrębie sinusoidy wyjściowej.
Czas przełączania w zasilaczach on-line - dlaczego jest tak ważny?
Zasilacze UPS wykorzystujące technologię on-line działają na zupełnie innych zasadach niż urządzenia line-interactive. Jedną z podstawowych różnic, która definiuje obydwa rodzaje urządzeń, jest krytyczny czas przełączania, który jest niezbędny, aby zasilacze starszych generacji mogły zapewnić niezawodny dostęp do energii elektrycznej.
Niektóre urządzenia odbiorcze wymagają zasilania prądem o czystej sinusoidzie. Mówiąc o "czystości" mamy tu na myśli przede wszystkim idealną sinusoidę o częstotliwości 50 Hz i idealnych wartościach szczytowych, a co za tym idzie - również i skutecznych.
Dzięki temu można zasilić szeroki zakres urządzeń, które wymagają zastosowania napięcia wejściowego o starannie dobranych parametrach. Mowa tu m.in. o:
- centrach danych,
- komputerach, serwerach, szafach sterowniczych,
- sterownikach automatycznych itd.
Zasilacze Line interactive i online
W urządzeniach line-interactive poziom bezpieczeństwa - choć bardzo wysoki - nie zawsze pozwala na podłączenie niektórych odbiorników. W line-interactive mamy do czynienia z czasem przełączania liczonym w pojedynczych ms, co ma znaczenie w przypadku np. domowej elektroniki użytkowej, ale może być poważnym ograniczeniem dla centr danych. Poza tym nie można zapominać, że nawet krótka przerwa w zasilaniu prowadzi do zniekształcenia sygnału i wystąpienia zakłóceń początkowych.
W przypadku urządzeń on-line zaników napięcia nie ma. To oznacza, że odbiornik jest stale zasilany prądem o cyklicznej wartości chwilowej, a także skutecznej.
Jak w sieci zasilającej działają zasilacze on-line?
Dlaczego w zasilaczach z podwójną konwersją możliwy jest spadek czasu podtrzymania do zera? Efekt ten uzyskano dzięki modułowej technologii.
W zasilaczach line interactive mamy do czynienia z odrębną linią zasilania oraz przełącznikiem. Gdy zabraknie prądu na źródle, urządzenie automatycznie przełącza się tak, aby prąd popłynął z akumulatora, przez falownik, aż do odbiornika.
W przypadku podwójnej konwersji prąd przepływa w następujący sposób:
- ze źródła sieciowego do prostownika (układ Graetza z filtrem) - trzecia konwersja,
- z prostownika do baterii, która jest natychmiast doładowywana,
- z baterii do falownika, który pracuje w trybie ciągłym - druga konwersja,
- z falownika, który zasila odbiornik na wyjściu.
W efekcie zasilacze z podwójną konwersją charakteryzuje pełna dostępność prądu, niezależnie od tego, czy w danym momencie mamy do czynienia z zanikiem napięcia na źródle, czy też nie. Ewentualne przerwy i opóźnienia "pokrywane" są energią płynącą z akumulatora, który w tym układzie jest stabilnym i bezprzerwowym źródłem zasilania.
Dlaczego do podtrzymania napięcia warto wybrać UPS z podwójną konwersją?
Wybierając UPS o określonej mocy pozornej (VA), warto zwrócić uwagę na zasilacze z podwójną konwersją. Dlaczego?
- Układ zasilacza działa stale i nieprzerwanie. Dzięki temu można podłączyć do niego agregat lub inne źródła energii, które rozpoczną swą pracę dopiero po kilku minutach od przerwy w dostawie prądu.
- Dzięki zasilaczom z podwójną konwersją unikamy sytuacji, w której napięcie lub prąd wykazują pewne zniekształcenia. Dzięki temu mamy pewność, że do odbiornika dociera idealnie dobrane napięcie.
- UPS z możliwością podwójnej konwersji może przetwarzać prąd nie tylko w kontekście jego zaników, ale też przypadkowych przepięć lub innych zmian, które mogłyby doprowadzić do uszkodzenia odbiornika (np. zmiany częstotliwości).
Reasumując, zasilacze UPS z systemem podwójnej konwersji to sprzęt, który zdecydowanie należy do grona najnowszych rozwiązań w zakresie zabezpieczania sieci i odbiorników przed zanikiem napięcia wejściowego.
