Co je UPS v elektrotechnice? Záložní zdroj: účel a specifika provozu domácí UPS

Zvyšování požadavků na kvalitu elektrické energie je v současné době zcela přirozený proces. Požadavky zmíněných norem určují dvě složky. První zahrnuje přání spotřebitelů co nejvíce se chránit před následky mimořádných situací v energetickém systému. Druhá složka souvisí s provozními podmínkami zátěže. To by mělo zahrnovat požadavky na stabilní a nepřetržitý provoz inteligentních a výkonových elektrických zařízení, snižování ztrát v napájecí síti atp. Jednou z účinných možností technického řešení problému kvality elektrické energie jsou zdroje nepřerušitelný zdroj energie(UPS, anglicky UPS).

Hlavním úkolem UPS je poskytnout spotřebiteli elektřinu v okamžiku, kdy kvalitativní parametry spadají mimo regulované normy (propad, zvýšení napětí, výrazné zkreslení tvaru...). Provedením tohoto úkolu může UPS:

• odpojit od napájení a přenést výkon do zátěže pomocí vlastního zdroje;
• napájejte zátěž upraveným síťovým napětím.

U dražších UPS lze implementovat funkci pro zlepšení kvality spotřebované elektřiny (je integrován korektor účiníku).

Typy "nepřerušitelných zdrojů napájení"

Existují tři základní typy UPS.

1. Záložní UPS(pohotovostní režim, offline, zálohy). Nejjednodušší a nejlevnější technické řešení (například populární APC Back-UPS CS 500). Při výrazném zvýšení nebo snížení napětí se UPS odpojí od sítě 220V a přejde do bateriového režimu. Hlavní prvky offline UPS: baterie (baterie), Nabíječka, střídač, zvyšovací transformátor, řídicí systém, filtr (obr. 1).
   
   
   A)
   
   
   b)
   Rýže. 1 Normální provozní režim (a) a provozní režim baterie (b) Výhodou offline UPS je její nízká cena a vysoká účinnost při provozu ze sítě. nedostatky: vysoká úroveň zkreslení výstupního napětí (vysoké harmonické zkreslení, ≈30 % v případě obdélníkového signálu), nemožnost upravit parametry vstupního napětí. Charakteristiky výstupního napětí budou podrobněji diskutovány níže.).
2. Interaktivní UPS(angl. linka - interaktivní). Jedná se o mezityp mezi levným a jednoduchým offline UPS a drahým multifunkčním online UPS (například ippon back office 600). Na rozdíl od offline UPS má interaktivní zdroj autotransformátor, který umožňuje udržovat úroveň výstupního napětí v rozmezí 220V (+-10%) při poklesu/zvýšení síťového napětí (obr. 2). Počet napěťových úrovní autotransformátoru se zpravidla pohybuje od dvou do tří.
   
   
   (A)
   
   
   (b)
   
   
   (PROTI)
   
   
   (G)
   Rýže. 2 Provoz interaktivního UPS při normálním síťovém napětí (a), při poklesu síťového napětí (b), při zvýšeném síťovém napětí (c), při zániku síťového napětí nebo při výrazném zvýšení (d) Výstupní napětí je upraveno přepnutím na příslušnou odbočku vinutí transformátoru. V případě hlubokého poklesu nebo výrazného zvýšení či úplného vymizení síťového napětí funguje tato třída UPS podobně jako třída offline: je odpojena od sítě a generuje výstupní napětí pomocí energie baterií. Pokud jde o tvar výstupního signálu, může být sinusový nebo obdélníkový (nebo lichoběžníkový).
   Výhody line - interaktivní oproti záložnímu UPS: kratší doba přepnutí do autonomní provoz z baterií, stabilizace úrovně výstupního napětí. Nevýhody: nižší účinnost při provozu ze sítě, vyšší cena (oproti offline typu), špatné filtrování přepětí (pulzní přepětí).
3. UPS s dvojitou konverzí(anglicky: double-conversion UPS, online). Nejfunkčnější a nejdražší typ UPS. Záložní zdroj je vždy připojen k síti. Vstupní sinusový proud prochází usměrňovačem, je filtrován a poté invertován zpět na střídavý proud. V odkazu stejnosměrný proud lze nainstalovat samostatný DC/DC měnič. Vzhledem k tomu, že měnič běží neustále, je zpoždění přechodu do režimu baterie prakticky nulové. Stabilizace výstupního napětí při poklesech nebo poklesech síťového napětí je kvalitnější, na rozdíl od stabilizace linky - interaktivní UPS. Účinnost může být v rozsahu 85%÷95%. Výstupní napětí má často sinusový tvar (harmonické zkreslení<5%).
   
   
   Rýže. 3 Funkční schéma jedné z možností online UPS na Obr. Obrázek 3 ukazuje blokové schéma online možnosti UPS. Síťové napětí je zde usměrněno polořízeným usměrňovačem. Pulzní napětí je filtrováno a poté invertováno. Online schémata UPS mohou obsahovat jeden nebo více takzvaných bypassů (bypassových přepínačů). Funkce takového spínače je podobná jako u relé: přepínání zátěže pro napájení z baterie nebo přímo ze sítě.
   Na základě online struktury vznikají nejen nízkopříkonové jednofázové, ale i průmyslové třífázové UPS. Kontinuita napájení velkých souborových serverů, lékařského vybavení a telekomunikací je prováděna výhradně na základě online struktury UPS.
4. Speciální typy UPS. Používají se i jiné specifické typy UPS. Například ferorezonanční nepřerušitelný zdroj napájení. V tomto UPS akumuluje speciální transformátor náboj energie, který by měl stačit k přepnutí napájení ze sítě do baterií. Některé UPS také využívají jako zdroj energie mechanickou energii supersetrvačníku.

Hlavní charakteristiky UPS.

1. Napájení. Pohonné jednotky: voltampér (VA), watt (W), voltampér reaktivní (VAr). Připomeňme, že existuje celkový S, aktivní P a jalový Q výkon. Rovnice vztahující se mocniny
   S2=P2+Q2
   Aktivní výkon(W) se vynakládá na užitečnou práci, reaktivní (VAr) - nevykonává užitečnou práci. Celkový výkon je tedy podle definice maximální výkon, který musí mít zdroj, aby dodal zátěži potřebnou energii. Poměr činného výkonu k celkovému výkonu ukazuje kvalitu využití elektřiny a nazývá se účiník (PF):
   (žárovky, topidla) má PF=1, celkový výkon je roven činnému. Počítače, mikrovlnné trouby, klimatizace mají příklad výpočtu.
   Vypočítejte nepřerušitelný zdroj napájení pro počítač (dva PC + dva monitory). Je snadné odhadnout výkon počítače, pokud víte, na jaký výkon je zdroj určen. Nechte PC mít zdroje 450 W (činný výkon). Pokud není PF u PC s napájecím zdrojem bez PFC (Power Factor Corrector) znám, lze PF považovat za rovný 0,65. Podobně vezmeme PF monitoru rovné 0,65. Aktivní výkon monitoru je 50 W. Výsledkem je, že celkový činný výkon spotřebiče (dvě pracoviště)
   Р=450+50+450+50=1000 W
   Celkový výkon (ze vzorce 2):
   S= Р/PF=1000/0,65=1538 (VA).
   Pokud je v napájecích zdrojích (PSU) PC a monitoru instalován korektor účiníku (PF=1), pak je celkový výkon S roven aktivnímu.
   S=P=1000 (VA)
   Pro zátěž PC můžete vypočítat UPS bez výkonové rezervy na základě následujících skutečností:

• Počítačové napájecí zdroje mají ochranu proti přetížení. Jinými slovy, PC nebude moci spotřebovat více energie, než je deklarovaný výkon napájecího zdroje.
• Napájení zdroje – maximální výkon. Ve skutečnosti v nezatíženém režimu (ihned po spuštění) spotřebují počítače asi 50 % energie.

Výsledek.
Požadované minimální parametry UPS jsou tedy:

• pro PC se zdroji bez PFC – 1 kW / 1540 VA.
• pro PC se zdroji s PFC – 1kW/1kVA.

Pro první možnost je vhodný nepřerušitelný zdroj napájení apc Smart-UPS C 2000VA (lineární interaktivní UPS 2 kVA / 1,3 kW). Za druhé - UPS Ippon Smart Winner 1500 (1,35 kW) nebo Eaton 5SC 1500 VA (1,05 kW).
Při výpočtu je důležité vzít v úvahu krátkodobé zvýšení výkonu pro zátěže, jako jsou elektromotory. V okamžiku spuštění je aktuální Istart pětkrát, sedmkrát vyšší než jmenovitý In:
Istart=(5÷7)*In

Vlastnosti aplikace.

Nepřerušitelné zdroje energie pro topné kotle, stejně jako nepřerušitelné zdroje energie pro plynové kotle, mají funkci spojenou s provozními režimy nulového vodiče. Automatizace kotle často vyžaduje připojení neutrálu sítě. Faktem je, že obvod regulace plamene hořáku je spojen se zemí a ve čtyřvodičové síti 220 V jsou nulový vodič a zem kotle nakonec uzavřeny přes fyzické uzemnění. Pokud je však neutrál přerušen nebo nula spotřebiče je mechanicky odpojena od nuly napájecí sítě (offline provoz UPS), obvod řízení plamene se přeruší. K vyřešení tohoto problému jsou možná následující řešení:

závěry

Výchozím bodem pro výběr zdroje nepřerušitelného napájení je určení charakteru zátěže (UPS pro počítač, pro topné kotle...). Pro kritické spotřebitele a zařízení obsahující střídavé motory byste měli zvolit drahé a funkční online UPS. Pro PC a kancelářskou techniku ​​jsou vhodné levnější line-interactive nebo back UPS. Další možností je vypočítat výkon a životnost baterie UPS. Měla by být také poskytnuta možnost použití „průchozí“ nuly. Při konečném rozhodování je třeba vzít v úvahu popularitu značek na trhu: lídr APC vlastní asi 50 % všech prodejů, následovaný Ippon, Eaton Powerware a Powercom s výraznou marží.

Požadavky na kvalitu elektřiny jsou zákonem předepsány státními normami a poměrně přísnými předpisy. Organizace dodávající elektřinu vynakládají velké úsilí na jejich dodržování, ale ne vždy jsou implementovány.

V našich bytech a ve výrobě se pravidelně objevují:

úplné výpadky proudu na dobu neurčitou;

aperiodické krátkodobé (10÷100 ms) vysokonapěťové (do 6 kV) napěťové impulsy;

přepětí a poklesy napětí s různou dobou trvání;

vysokofrekvenční šumové překryvy;

frekvenční drifty.

Všechny tyto problémy negativně ovlivňují práci spotřebitelů elektřiny v domácnostech a kancelářích. Mikroprocesorová a počítačová zařízení jsou ovlivněna zejména kvalitou napájení, která nejen selžou, ale mohou i zcela ztratit svou funkčnost.

Účel a typy zdrojů nepřerušitelného napájení

Pro snížení rizika poruch v napájecí síti se používají záložní zařízení, která se běžně nazývají nepřerušitelné napájecí zdroje (UPS) nebo UPS (odvozeno ze zkratky anglického sousloví „Uninterruptible Power Supply“).

Vyrábějí se v různých provedeních pro řešení specifických problémů spotřebitelů. Například výkonné UPS s gelovými bateriemi dokážou napájet celou chatu několik hodin.

Jejich baterie se nabíjejí z elektrického vedení, větrného generátoru nebo jiných nosičů elektřiny prostřednictvím invertorového usměrňovače. Napájejí také elektrické spotřebiče chaty.

Když je externí zdroj vypnutý, baterie se vybíjejí do zátěže připojené k jejich síti. Čím větší je kapacita baterie a čím nižší je jejich vybíjecí proud, tím déle fungují.

Zdroje nepřerušitelného napájení středního výkonu mohou zálohovat systémy vnitřní klimatizace a podobná zařízení.

Nejjednodušší modely UPS jsou zároveň schopny dokončit pouze program nouzového vypnutí počítače. Délka celého procesu jejich práce přitom nepřesáhne 9÷15 minut.

Počítačové nepřerušitelné zdroje napájení jsou:

zabudované do těla zařízení;

externí.

První provedení jsou běžná u notebooků, netbooků, tabletů a podobných mobilních zařízení napájených vestavěnou baterií, která je vybavena obvodem spínání napájení a zátěže.

Baterie notebooku s vestavěným ovladačem je nepřerušitelný zdroj napájení. Jeho obvod automaticky chrání provozní zařízení před elektrickými poruchami.

Externí návrhy UPS, určené pro běžné kompletování programů stolního počítače, jsou vyráběny jako samostatný celek.

Připojují se přes napájecí adaptér do elektrické zásuvky. Napájí pouze ta zařízení, která jsou zodpovědná za spouštění programů:

systémová jednotka s připojenou klávesnicí;

monitor, který zobrazuje probíhající procesy.

Další periferní zařízení: skenery, tiskárny, reproduktory a další zařízení nejsou napájena z UPS. Jinak v případě nouzového ukončení programů převezmou část energie naakumulované v bateriích.

Možnosti pro konstrukci provozních diagramů UPS

Počítačové a průmyslové UPS se vyrábějí ve třech hlavních variantách:

zálohování napájení;

interaktivní schéma;

dvojí přeměna elektřiny.

S prvním způsobem schéma zálohování, označované anglickými výrazy „Standby“ nebo „Off-Line“, je napětí přiváděno ze sítě do počítače přes UPS, ve kterém je elektromagnetické rušení eliminováno vestavěnými filtry. Je zde také instalován, jehož kapacita je udržována nabíjecím proudem regulovaným regulátorem.

Když externí napájecí zdroj zmizí nebo překročí stanovené standardy, řídicí jednotka nasměruje energii baterie na elektrické spotřebiče. K přeměně stejnosměrného proudu na střídavý proud je připojen jednoduchý invertor.

Výhody pohotovostního režimu UPS

Off-Line nepřerušitelné zdroje napájení mají vysokou účinnost, když je na ně přivedeno napětí, pracují tiše, vydávají málo tepla a jsou relativně levné.

Nedostatky

Vyniká pohotovostní režim UPS:

dlouhý přechod na bateriové napájení 4÷13 ms;

zkreslený tvar výstupního signálu produkovaného měničem ve formě meandru spíše než harmonické sinusoidy;

nedostatek nastavení napětí a frekvence.

Taková zařízení jsou nejběžnější na osobních počítačích.

Interaktivní obvod UPS

Jsou označeny anglickým termínem „Line-Interactive“. Provádějí se podle předchozího, ale složitějšího schématu zařazením stabilizátoru napětí pomocí autotransformátoru se stupňovitou regulací.

To poskytuje úpravy výstupního napětí, ale nejsou schopny ovládat frekvenci signálu.

Filtrování rušení v normálním režimu a přepnutí na invertorové napájení v případě nouze probíhá podle algoritmů UPS Standby.

Doplnění napěťového stabilizátoru různých modelů s řídicí technikou umožnilo vytvořit měniče s tvarem signálu nejen čtvercové vlny, ale i sinusoidy. Malý počet řídicích stupňů založených na spínání relé však neumožňuje implementovat plné stabilizační funkce.

To platí zejména pro levné modely, které při přechodu na bateriové napájení nejen zvýší frekvenci nad nominální, ale také zkreslí tvar sinusovky. Rušení je vnášeno vestavěným transformátorem, v jehož jádru dochází k hysterezním procesům.

Drahé modely používají invertory založené na polovodičových spínačích. UPS Line-Interactive mají vyšší výkon při přepnutí na bateriové napájení než Off-Line UPS. Je to zajištěno provozem synchronizačních algoritmů mezi příchozím napětím a výstupními signály. Zároveň ale dochází k určitému podcenění účinnosti.

Line-Interactive UPS nelze použít k napájení asynchronních motorů, které jsou široce instalovány na všech domácích spotřebičích, včetně topných systémů. Používají se k provozu zařízení s napájením, kde je výkon filtrován a zároveň usměrňován: počítače a spotřební elektronika.

UPS s dvojitou konverzí

Toto schéma UPS je pojmenováno podle anglické fráze „On-line“ a funguje na zařízení, které vyžaduje vysoce kvalitní napájení. Vyrábí dvojitou přeměnu elektřiny, kdy sinusové harmonické střídavého proudu jsou neustále převáděny usměrňovačem na konstantní hodnotu, procházející měničem za vzniku opakované sinusoidy na výstupu.

Zde je baterie trvale zapojena do obvodu, čímž odpadá nutnost jejího spínání. Tento způsob prakticky eliminuje dobu přípravy zdroje nepřerušitelného napájení ke spínání.

Provoz on-line UPS na základě stavu baterie lze rozdělit do tří fází:

nabíjecí fáze;

stav čekání;

propuštění za provoz počítače.

Doba nabíjení

Vstupní a výstupní obvody sinusové vlny jsou přerušeny vnitřním spínačem UPS.

Baterie připojená k usměrňovači přijímá nabíjecí energii, dokud není její kapacita obnovena na optimální hodnoty.

Doba připravenosti

Po nabití baterie automatické nepřerušitelné napájení sepne vnitřní spínač.

Baterie udržuje stav připravenosti k provozu v režimu vyrovnávací paměti.

Doba vypouštění

Baterie je automaticky přenesena pro napájení počítačové stanice.

Zdroje nepřerušitelného napájení pracující metodou dvojité konverze mají nižší účinnost v režimu napájení ze sítě než jiné modely kvůli spotřebě energie na teplo a hluku. Ale ve složitých strukturách se používají techniky ke zvýšení účinnosti.

UPS On-line je schopna korigovat nejen hodnotu napětí, ale i frekvenci svých oscilací. To je odlišuje od předchozích modelů a umožňuje jejich použití pro napájení různých složitých zařízení s asynchronními motory. Náklady na taková zařízení jsou však výrazně vyšší než u předchozích modelů.

Složení UPS

V závislosti na typu provozního obvodu obsahuje sada nepřerušitelného napájení:

Baterie pro skladování elektřiny;

Zajištění údržby výkonu baterie;

invertor pro generování sinusové vlny,

schéma řízení procesu;

software.

Pro vzdálený přístup k zařízení lze použít místní síť a spolehlivost okruhu lze zvýšit jeho redundancí.

Některé zdroje nepřerušitelného napájení používají režim „Bypass“, kdy je zátěž napájena filtrovaným síťovým napětím bez provozu hlavního obvodu zařízení.

Část UPS má krokový regulátor napětí „Booster“, řízený automaticky.

V závislosti na potřebě implementace komplexních technických řešení mohou být zdroje nepřerušitelného napájení vybaveny dalšími speciálními funkcemi.

Při nákupu počítače mnozí často zapomínají, že kromě systémové jednotky, monitoru a myši s klávesnicí je velmi důležité pořídit si takovou součást, jako je UPS (tj. nepřerušitelný zdroj napájení). Toto přídavné zařízení umožňuje poskytovat dočasné autonomní napájení pro provoz počítače díky přítomnosti baterie v UPS.

Můžete se ptát, proč vůbec potřebujete UPS? Odpověď je vlastně jednoduchá. Existuje názor, že UPS je potřeba pouze v případě častých výpadků napájení. Je však vhodné mít nepřerušitelný zdroj energie, byť jen pro zajištění, pro případy, kdy náhle dojde ke zkratu v síti, nebo dojde k vypnutí proudu z důvodu přepětí.

Díky UPS můžete při náhlém výpadku proudu vypnout počítač bez ztráty dat a různých poruch, ke kterým při náhlém výpadku proudu často dochází. Díky baterii zabudované v UPS může váš počítač po určitou dobu pracovat autonomně, vše závisí na kapacitě baterie a výkonu samotné UPS.

Jak zařízení funguje? UPS by měla být připojena k síti a poté by měla být k UPS připojena systémová jednotka a monitor. Pokud je velká potřeba, můžete také připojit tiskárnu, reproduktory a další zařízení, ale je lepší ne, protože se jedná o další zatížení UPS, to vše výrazně sníží životnost baterie. Po zhasnutí světel dostanete 5-10 minut, abyste si vše mohli uložit, zavřít potřebné dokumenty a aplikace a vypnout počítač.

Jedním z nejdůležitějších bodů při výběru tohoto zařízení je správná volba principu jeho fungování. Právě v tomto bodě se budeme zabývat podrobněji.

Záložní UPS. Princip činnosti těchto UPS je založen na dobíjení baterie při stabilním napětí, zatímco zařízení pracuje na běžné síťové napájení. Během období, kdy není elektřina ze sítě, se napájení počítače přepne na nabitou baterii UPS. Průměrná doba normálního provozu UPS v offline režimu je asi 10 minut. Jedná se o poměrně jednoduchý klasický princip fungování nepřerušitelného zdroje napájení, v důsledku čehož nemá příliš vysokou cenu. To vše určuje oblibu nákupu právě takové UPS pro domácí použití. Zároveň je zde i nevýhoda provozu záložní UPS: při přepětí UPS nepomůže, protože nemá funkce stabilizátoru napětí.

Existují UPS s principem line-interactive. Takové zdroje nepřerušitelného napájení mají mnohem složitější systém, ale takové UPS zahrnují ve svých funkcích nutnost stabilizovat napětí v případě přepětí. Takový UPS má transformátory, které v případě potřeby vyrovnají napětí bez přepnutí provozního režimu do autonomního režimu, tj. počítač je nadále napájen ze sítě.

Je tedy nutné zvolit nepřerušitelný zdroj pro nepřetržité používání v závislosti na vašich potřebách, a to i s ohledem na rozsah jejich cen. Vše nejlepší a bezproblémový provoz vašeho počítače.

1. Princip činnosti
2. Zálohování (UPS)
3. Interaktivní (UPS)
4. Online (UPS)

1. Princip fungování

Záložní zdroj (UPS) je automatické zařízení, jehož hlavní funkcí je napájet zátěž pomocí energie baterií při výpadku síťového napětí nebo při překročení přípustných parametrů (napětí, frekvence). UPS navíc v závislosti na konstrukčním schématu upravuje parametry napájení.

Existují tři konstrukční schémata UPS:

2. Záložní UPS (off-line)

Principem činnosti záložního zdroje je napájení zátěže síťovým napětím, když je k dispozici, a rychlé přepnutí na záložní napájecí obvod (baterie a invertor), když dojde k jeho poruše nebo jeho parametry (napětí a frekvence) překročí přijatelné meze. Baterie se automaticky dobíjí, když je UPS napájena ze sítě.

Charakteristickým rysem tohoto schématu je přítomnost automatického vypínače zátěže (síť/baterie).

Záložní UPS se používá k napájení osobních počítačů nebo pracovních stanic v místní síti. Téměř všechny levné UPS s nízkou spotřebou energie nabízené na domácím trhu jsou postaveny pomocí záložního obvodu.

výhody:

• Kompaktnost
• Hospodárný
• Ulehčit
• relativní levnost

3. Interaktivní UPS (line-interactive)

Princip činnosti interaktivního zdroje nepřerušitelného napájení je zcela shodný se záložním, s výjimkou stupňovité stabilizace výstupního napětí spínáním vinutí autotransformátoru.

Interaktivní UPS se používá k napájení osobních počítačů, pracovních stanic a souborových serverů místních sítí, kancelářských a dalších zařízení, která jsou kritická pro výpadky napájení.

Výhody:

• kompaktnost
• účinnost
• postupná stabilizace výstupního napětí

sinusové výstupní napětí

4. Online UPS (on-line)

Princip činnosti online zdroje nepřerušitelného napájení je založen na dvojí konverzi napětí: vstupní napětí je pomocí usměrňovače transformováno na stejnosměrné a poté zpět na střídavé pomocí inverzního měniče (invertoru).

Online UPS slouží k napájení souborových serverů a pracovních stanic lokálních sítí, ale i dalších zařízení, která kladou zvýšené nároky na kvalitu síťového napájení.

Předpokládá se, že online obvod je dosud nejpokročilejším řešením, které vám umožní zcela chránit zátěž před všemi existujícími problémy s napájením.

• kompletní odfiltrování síťového napětí od rušení a přepětí, rušení generované zátěží se nepřenáší zpět do sítě
• napájení zátěže „čistým“ sinusovým napětím, které je stabilní co do velikosti a tvaru, jak při provozu ze sítě, tak při provozu z baterií
• přepnutí na baterie probíhá okamžitě, bez přechodných jevů

Online zdroje mají oproti jiným typům UPS řadu podstatných výhod, z nichž hlavní je absence časového intervalu mezi ztrátou externího napájení a začátkem napájení zátěže z baterií. Při charakterizaci tohoto typu UPS se velmi často používá výraz „Switching time 0“ nebo „Zero switching time“, který ve skutečnosti není zcela správný, ale plně vystihuje podstatu této výhody.

Další výhodou UPS s dvojitou konverzí je možnost nastavení nejen napětí, ale i frekvence na výstupu zdroje. Ve skutečnosti jsou online nepřerušitelné napájecí zdroje nejlepšími stabilizátory napětí. Výstupní napětí tohoto typu UPS má vždy podobu čisté sinusovky.

Spolu s výhodami online UPS existují také některé nevýhody, mezi které patří vysoká cena (dvakrát, třikrát dražší než line-interactive UPS), nízká účinnost (85 % - 94 %), zvýšená tvorba tepla a vysoká hladina hluku.

Navzdory některým nedostatkům jsou to právě online UPS, které poskytují nejvyšší úroveň ochrany napájení kritických zátěží. Pro zajištění nepřetržitého napájení tak důležitých a drahých zařízení, jako jsou souborové servery, průmyslová zařízení, telekomunikační systémy atd., se proto používají pouze nepřerušitelné napájecí zdroje s online obvodem.

Časté výpadky proudu nedávají jinou možnost, než koupit UPS pro počítač, topný kotel, kancelářský server nebo jiné důležité zařízení. Potřeba chránit zařízení před poruchami v důsledku nestabilního napájení v síti plně ospravedlňuje výdaje, jako je nákup nepřerušitelného zdroje napájení. Zkušenosti ukazují, že je mnohem výhodnější pořídit si nepřerušitelný zdroj energie, než doufat ve štěstí a dostat se do situace, kdy potřebujete opravit nebo koupit nové zařízení v krátké době.

Existující typy UPS zahrnují modely různého výkonu, rozměrů, doplňkových možností a nákladů, takže pro každého kupujícího existuje vhodný vysoce kvalitní zdroj nepřerušitelného napájení.

Abyste ale udělali správnou volbu, která bude rozumnou investicí a ochrání systém technických zařízení ve vaší domácnosti, kanceláři, firmě, zdravotnickém zařízení nebo datovém centru, měli byste zvážit typy nepřerušitelných zdrojů napájení.

UPS pomocí napájení

Pravděpodobně jste sami intuitivně uhodli, že nepřerušitelný zdroj napájení musí nutně splňovat energetické potřeby chráněného systému. Nemá smysl kupovat příliš výkonnou jednotku: pro ochranu jednoduchého počítače je to redundantní možnost. Takový zdroj za takových podmínek nikdy nebude pracovat s maximální účinností a místo toho se stane nadbytečným zařízením spotřebovávajícím elektřinu. Zároveň je nepravděpodobné, že by byl vhodný pro kancelářský server s připojeným systémem periferních zařízení, který bude představovat optimální řešení pro ochranu domácího PC. Pokud má zařízení menší výkon, než je celková připojená zátěž, nepřerušitelný zdroj napájení se vypne z důvodu přetížení. Poté se všechna zařízení k němu připojená vypnou.

V závislosti na výkonu zařízení se liší hmotnost zdroje nepřerušitelného napájení, hladina hluku, který produkuje, a jeho rozměry. Ujistěte se, že vámi vybraný model nebude zbytečně překážet ve vašem volném čase a práci a že takovou jednotku máte kam umístit.

Existuje mnoho kategorií nepřerušitelných zdrojů napájení a je třeba vybrat zařízení podle potřeb vašeho zařízení. Nejprve si spočítejte celkové maximální zatížení. Je vhodné volit UPS s malou rezervou výkonu - cca 20-30%. To zaručuje bezpečnost zařízení, vytváří příznivé podmínky pro provoz samotného zdroje nepřerušitelného napájení a umožňuje mírně upravit konfiguraci chráněného systému přidáním nebo výměnou některých jeho prvků.

UPS podle topologie

Hlavní klasifikace zdrojů nepřerušitelného napájení ovlivňuje topologii jejich provozu nebo konstrukci zařízení:

(off-line, back-UPS, standby) - nejjednodušší zdroje nepřerušitelného napájení, které pomocí pasivních filtrů eliminují elektromagnetické rušení a vysokonapěťové impulsy. Pokud napětí zmizí nebo překročí normalizované hodnoty, zátěž napájená ze sítě se automaticky přepne na napájení z baterie UPS.

(line-interactive) - modely nepřerušitelného napájení se stabilizátorem napětí, který umožňuje regulovat úroveň vstupního napětí. Moderní výrobci vylepšili line-interactive UPS natolik, že se toto zařízení díky kombinaci ceny a spolehlivosti stalo optimálním řešením pro domácí použití. Při výrazné nestabilitě sítě (časté kolísání napětí v rozmezí 15-20 V) bude záložní zdroj nepřerušovaného napájení neustále přepínat zátěž na autonomní napájení, což se negativně projeví na životnosti baterií. Lineární UPS jsou vhodnější pro sítě s nestabilním napětím. Doba přepnutí na bateriový provoz je kratší než u prvního typu nepřerušitelného napájení. Mohou se lišit tvarem výstupního napětí: UPS je sinusový nebo s obdélníkovým (lichoběžníkovým) napětím.

(on-line, dvojitá konverzace) - profesionální vysoce výkonná UPS s nejvyšší úrovní spolehlivosti. UPS s dvojitou konverzí se používají k ochraně serverů, datových center, pracovních stanic, komunikačních center, lékařského vybavení a kritických aplikací.

Princip činnosti on-line UPS je následující:

• střídavý proud na vstupu je přeměněn na stejnosměrný proud;
• Střídač převádí stejnosměrný proud na střídavý a dodává jej do zátěže.

Záložní zdroj tedy dokáže neustále poskytovat zátěži čisté a stabilní (kolísání ne více než 1%). Výdrž baterie u některých modelů lze připojením dalších bateriových modulů prodloužit až na několik desítek hodin.

On-line UPS v systému datového centra

Jak vybrat nepřerušitelný zdroj napájení?

Různé typy UPS vykazují své výhody a nevýhody a výběr by měl být založen výhradně na vašich možnostech a individuálních potřebách vašeho systému. Spočítejte si výkon svého zařízení, podrobně zvažte typy UPS, seznamte se s modelovou řadou různých výrobců – a najdete vhodné zařízení, které vašemu zařízení poskytne spolehlivou ochranu.