Rodzaje zasilaczy UPS - tryby zasilania
Ogólna zasada działania zasilaczy UPS jest dobrze znana. Celem tych urządzeń jest podtrzymanie zasilania nawet w przypadku chwilowego, całkowitego braku dostępu do energii elektrycznej. Różnice między nimi polegają przede wszystkim na sposobie reakcji ich komponentów na ewentualny zanik napięcia na źródle. Jakie zatem można wyróżnić tryby zasilania w zasilaczach UPS?
Spis treści
- Zasilacz UPS - dlaczego tryby pracy mają wpływ na pracę odbiornika?
- Tryby pracy zasilania UPS - standby, line-interactive i on-line
- Awaryjny UPS z akumulatorem do instalacji sieci zasilającej - co wybrać?
Zasilacz UPS - dlaczego tryby pracy mają wpływ na pracę odbiornika?
Zasilacz UPS to urządzenie, które pobiera prąd z sieci zasilającej i kieruje je do akumulatora oraz odbiornika. Dzięki temu w przypadku awarii zasilania na źródle, wybrane urządzenie bądź grupa odbiorników mogą bezproblemowo działać dalej - przynajmniej przez określony czas, aż do momentu uruchomienia zasilania alternatywnego, w tym agregatu.
Początkowo zasilacze UPS pracowały w trybach, które uniemożliwiały filtrację napięcia sieciowego i reagowały na zanik napięcia. Takie rozwiązanie sprawdzało się jednak głównie w przypadku prostych aplikacji, w których zmiany wartości szczytowej sinusoidy nie wpływały na pracę odbiornika. Wraz ze wzrostem stopnia zaawansowania urządzeń wyjściowych, pojawiła się konieczność:
- skrócenia czasu reakcji niezbędnego do podtrzymania ciągłości zasilania,
- ustabilizowania wartości napięcia tak, aby uzyskać "czystą sinusoidę",
- utrzymanie stałej częstotliwości prądu zasilającego.
Nie dziwi zatem fakt, że wraz z upływem lat w UPS-ach montowano coraz bardziej zaawansowane prostowniki, falowniki i akumulatory, a ich układ pozwolił nie tylko filtrować napięcie, ale też wydłużyć czas podtrzymania i wprowadzić pracę bezprzerwową.
Tryby pracy zasilania UPS - standby, line-interactive i on-line
Poniżej krótka charakterystyka parametrów urządzeń UPS obsługujących określone tryby zasilania.
Zasilacz awaryjny Offline lub Stand-by
Urządzenia typu Stand-by to najprostsze zasilacze UPS, które nie filtrują napięcia sieciowego na źródle i w związku z tym nie mogą usuwać ewentualnych zakłóceń. UPS-y wchodzące w skład tej generacji reagowały wyłącznie wtedy, gdy podstawowe źródło zasilania uległo awarii. Należy jednak pamiętać, że w tym przypadku zasilanie instalacji odbiorczej z akumulatora zostaje przywrócone po opóźnieniu liczonym w milisekundach.
Zasilacze awaryjne Stand-by są stosunkowo tanie i nie aż tak skomplikowane, ale za to oferują mniejszy poziom ochrony przed zakłóceniami niż w przypadku pozostałych kategorii zasilaczy. W praktyce oznacza to, że jeśli zasilanie wejściowe nie uległo awarii, prąd docierający do odbiornika nie jest poddawany filtracji i może uszkodzić co wrażliwsze systemy.
Zasilacze UPS Line-interactive
Zasilacze UPS Line-interactive to urządzenia, które są już nieco bardziej zaawansowane od swych poprzedników. Ich przewagą jest m.in. to, że można je podłączyć do bardziej wrażliwych odbiorników, gdyż zapewniają one ochronę również w trakcie normalnego dostępu do napięcia sieciowego. Ważnym komponentem zasilaczy UPS tej generacji jest specjalny filtr, który blokuje zakłócenia i przepięcia, chroniąc odbiorniki nawet w trakcie normalnej pracy systemu zasilającego.
W przypadku zaniku napięcia na źródle, zasilacz UPS Line-interactive szybko przełącza się na baterię, a czas przełączania trwa maksymalnie kilka milisekund. Urządzenia tego typu zapewniają lepszą ochronę niż urządzenia offline, ale za to są droższe i bardziej skomplikowane. Dzięki nim urządzenia odbiorcze mogą pracować z większą niezawodnością i to nawet wówczas, gdy napięcie sieciowe jest zmienne.
Zasilacze awaryjne UPS z podwójną konwersją on-line - jak działają?
Zasilacze UPS on-line, zwane również urządzeniami z podwójną konwersją, to zaawansowane układy zasilające zamknięte w stosunkowo niewielkich obudowach, które umożliwiają obsługę szerokiego zakresu odbiorników. W przeciwieństwie do poprzedników, odbiornik podłączony do UPS-a on-line (np. szafa) staje pobiera energię z akumulatora, za którym podłączony jest falownik o określonej mocy pozornej VA. Dzięki temu w przypadku awarii zasilania źródłowego, przejście na zasilanie bateryjne jest niemal natychmiastowe i nie powoduje przerwania zasilania.
Zasilacze UPS wykorzystujące technologię online zapewniają najwyższy poziom ochrony przed zakłóceniami. Niestety ich koszt jest relatywnie wysoki, podobnie zresztą jak stopień zaawansowania.
Awaryjny UPS z akumulatorem do instalacji sieci zasilającej - co wybrać?
Wybór optymalnego trybu pracy zależy przede wszystkim od niezawodności zasilania sieciowego, potrzeb, a także budżetu. Jeśli priorytetem jest sprzęt dostępny w niskiej cenie, do zasilania podłączonych urządzeń można wykorzystać typ offline. Jeśli z kolei zależy nam ochronie urządzeń elektrycznych przed zakłóceniami w napięciu zasilającym, lepszym rozwiązaniem będzie ups typu line-interactive. A jeśli zależy nam na ciągłości ładowania i bezprzerwowej pracy (zasilacze bezprzerwowe), a także na wysokiej jakości energii elektrycznej, to najlepszym rozwiązaniem pozostanie UPS pracujący w trybie podwójnej konwersji.
Pomijając tryby pracy, warto też analizować dostępne na rynku zasilacze UPS pod kątem pojemności baterii akumulatorów, który przekłada się na określony czas pracy.
