Jak wybrać właściwy zasilacz awaryjny UPS?

Naszą przygodę z zasilaniem awaryjnym UPS (ang. Uninterruptible Power Supply) zaczniemy dość racjonalnie, czyli od postawienia pierwszych kroków, co w tym przypadku oznacza określenie, czym są zasilacze bezprzerwowe, a następnie zorientowanie się w ich poszczególnych rodzajach i tym, co nam oferują. Aby jednak ocena była obiektywna, pod lupę musimy wziąć oczywiście zarówno plusy, jak i minusy każdego z zaproponowanych typów zasilania, co w konsekwencji pomoże w ustaleniu, który rodzaj zasilania awaryjnego jest odpowiedni dla naszych indywidualnych potrzeb.

Czym jest UPS?

Ćwiartując technologiczną rzeczywistość na łatwe do strawienia kęsy informacji, powiedzieć można, że zasilacz awaryjny to w istocie narzędzie mające na celu przedłużenie czasu działania układu, do którego jest podłączone za pomocą zmagazynowanej energii. Co to oznacza? Źródła naukowe oczywiście podają definicje różniące się nieznacznie stopniem komplikacji od tego, co przed chwilą zostało tu napisane, ale istota działania zasilacza awaryjnego pozostaje ta sama. Zasilacz UPS posiada wbudowany akumulator, który w trakcie zaniku zasilania elektrycznego pobieranego z sieci przełącza się na pracę z poborem uprzednio zmagazynowanej energii w tymże akumulatorze, pozwalając na podtrzymanie działania reszty urządzeń w sposób niezakłócony. Czas podtrzymania może wynosić od kilku minut nawet do kilkudziesięciu godzin i uzależniony jest od takich czynników jak obciążenie sieci, czy zdolność magazynowania konkretnego modelu zasilacza.

Typy UPS:

Online – urządzenia tego typu znajdują szerokie zastosowanie w miejscach szczególnie wrażliwych na wahania i zakłócenia napięcia. W zasilaczach awaryjnych Online zastosowany jest układ podłączony na wyjściu do napięcia wejściowego działający na zasadzie podwójnego przetwarzania, taki mechanizm gwarantuje niemal całkowicie odporne na zakłócenia działanie całego systemu ze stabilnym napięciem na wyjściu. Kolejną zaletą tego układu jest fakt, że w razie ewentualnej awarii pobór zmagazynowanej energii odbędzie się w sposób niemal natychmiastowy, ponieważ falownik sieciowy cały czas pracuje podłączony do akumulatora. Niestety główną wadą są tutaj wysokie koszty eksploatacyjne związane z obsługą całego systemu z uwagi na przymus używania transformatora o dużej mocy i wydajnego falownika napięcia, dodatkowo wszystkie te elementy muszą być obliczone do nieprzerwanej pracy z pełną mocą.

Zalety:

• Duża odporność na zakłócenia napięcia
• Brak przerwy w napięciu wyjściowym
• Zintegrowany układ poprawy współczynnika mocy

Wady:

• Duże straty energii przy pracy sieciowej
• Wysokie koszty eksploatacyjne
• Konieczność dodatkowego chłodzenia
• Hałas generowany nieprzerwaną pracą urządzeń

Offline – zasilacze awaryjne tego typu pracują zasilając układ bezpośrednio z sieci, monitorując na bieżąco napięcie. W przypadku awarii dłuższej niż 2-10ms przełączają się na pobór energii z akumulatorów, przekształcając jednocześnie napięcie stałe w napięcie przemienne na wyjściu za pomocą falownika. Zastosowanie takiego rozwiązania pozwala na zagwarantowanie synchronizacji fazowej z siecią zasilającą.

Na zakończenie wspomnimy jeszcze o UPS-ach typu Line Interactive i Line Interactive AVR, które często kojarzone są jako ulepszone warianty zasilaczy awaryjnych typu Offline, różnią się jednak od nich metodą działania i stopniem komplikacji w następujący sposób:

Line Interactive - zasilacze awaryjne tego typu nie przetwarzają mocy z napięcia stałego, jest ona regulowana i dostarczana do krytycznego obciążenia poprzez cewkę, dławik, i transformator. UPS ingeruje w prace systemu, do którego jest podłączony wyłącznie w stopniu, który jest konieczny do uzyskania właściwego napięcia na wyjściu.

Line Interactive AVR - nieznacznie różnią się zasadą działania od swojego poprzednika, to odchylenie wynika z występującego w nazwie akronimu słów (ang. Automatic Voltage Regulator), określającego automatyczną stabilizację napięcia. W tych modelach, zamiast klasycznego transformatora sieciowego stosuje się autotransformator, umożliwiający utrzymywanie napięcia nominalnego na wyjściu bez przechodzenia w tryb pracy akumulatorowej w przypadku ciągłego obniżenia napięcia.