Rodzaj
—
Awaryjny. Najprostszy rodzaj UPS, znany większości zwykłych użytkowników. Jego głównym przeznaczeniem jest możliwość „łagodnego” zakończenia pracy w przypadku problemów z zasilaniem. Gdy poziom napięcia jest normalny, UPS dostarcza do obciążenia zasilanie z sieci, a w przypadku spadku lub zaniku napięcia - przełącza się na własną baterię. Żywotność tej baterii jest zwykle krótka - rzędu kilku minut, co zwykle wystarcza tylko do zapisania danych. Ponadto takie zasilacze UPS potrafią wygładzać krótkotrwałe skoki napięcia, lecz jeśli takie skoki występują stale, spowoduje to zużycie baterii i negatywnie wpłynie na samo źródło. Awaryjne zasilacze UPS są szeroko stosowane w warunkach domowych i biurowych, zwykle mają niską moc.
—
Interaktywny. Swego rodzaju rozwinięcie idei awaryjnych UPS; takie źródła nie tylko zapewniają zasilanie w przypadku spadku lub zaniku napięcia w sieci - pełnią również funkcję stabilizatorów napięcia. Konstrukcja takich zasilaczy UPS obejmuje specjalny regulator (zwykle w postaci transformatora), który kompensuje zmiany napięcia na wejściu i dostarcza stabilne napięcie na wyjściu. Pozwala to na dostarczanie do obciążenia stałego napięcia bez użycia baterii, co sprawia, że takie jednostki dobrze nadają się do pracy w sieciach o niestabilnym napięciu - nie tylko chronią obciążenie, lecz też się nie zużywają. Większość interaktywnych zasilaczy UPS ma również niską moc i pojemnoś
...ć baterii i służy do ochrony poszczególnych urządzeń.
— Falownikowy (online). Inna nazwa to „z podwójną konwersja”. Najbardziej zaawansowany rodzaj UPS, oferujący najwyższy stopień ochrony. Nazwa pochodzi od falownika - generatora napięcia wyjściowego, który bezpośrednio dostarcza energię do obciążenia. Sam falownik zasilany jest jednocześnie z dwóch źródeł – z sieci oraz z naładowanej baterii. W przypadku krytycznego spadku lub zaniku napięcia w sieci, falownik nadal dostarcza energię tylko z baterii. Taki schemat pozwala uniknąć skoków napięcia podczas przełączania z sieci na baterię (co jest poważną wadą dwóch opisanych powyżej typów UPS i może nawet uszkodzić szczególnie wrażliwą elektronikę do nich podłączoną). Inwerterowe zasilacze UPS mają najwyższą moc (aż po możliwość zasilania całego budynku) i mogą być zaprojektowane do podłączenia trójfazowego (patrz „Napięcie wejściowe”), a niektóre modele pozwalają na dobór baterii o różnej pojemności, w zależności od konkretnych potrzeb. Z drugiej strony, inwerterowe zasilacze UPS mają niską sprawność, są hałaśliwe i drogie, dlatego są używane głównie wtedy, gdy potrzebna jest wysoka moc lub zaawansowana ochrona.
— Niskonapięciowy UPS. Miniaturowe UPS do zasilania niskonapięciowej elektroniki. Mini urządzenia zapewniają niskie napięcie wyjściowe prądu stałego (zwykle 9 V, 12 V, 15 V lub 18 V). Tradycyjne gniazda nie są przewidziane w ich konstrukcji i zwykle można do nich podłączyć jednego użytkownika. Na przykład, w przypadku przerwy w dostawie prądu z zapasowego mini-UPS-a, ustanawiane jest krótkotrwałe autonomiczne zasilanie routera (do jednej godziny), systemów bezpieczeństwa.Czas przełączania na baterię
Czas wymagany do przełączenia obciążenia z zasilania sieciowego na zasilanie bateryjne. W
zasilaczach awaryjnych i interaktywnych(patrz "Rodzaj") w tym momencie występuje krótkotrwały zanik napięcia - odpowiednio im krótszy czas transferu na baterię, tym bardziej równomierną moc zapewnia źródło w przypadku awarii zasilania. Idealnie, czas transferu dla konwencjonalnej częstotliwości 50 Hz AC nie powinien przekraczać 5 ms (ćwierć jednego cyklu sinusoidalnego). Zasilacze inwerterowe UPS mają z definicji zerowy czas transferu.
Zakres napięcia wejściowego
W danym przypadku chodzi o zakres napięcia wejściowego, w którym UPS jest w stanie dostarczyć do obciążenia stabilne napięcie tylko dzięki własnym regulatorom, bez przełączania się na baterię. W przypadku zasilaczy awaryjnych UPS (patrz "Rodzaj") ten zakres jest dość mały, od 190 do 260 V; w przypadku zasilaczy interaktywnych, a zwłaszcza inwerterowych - jest znacznie szerszy. Niektóre modele zasilaczy UPS umożliwiają ręczne ustawienie zakresu napięcia wejściowego.
Najwyższa moc wyjściowa
Maksymalna moc wyjściowa dostarczana przez UPS, innymi słowy, maksymalna pozorna moc obciążenia, jaką model może obsłużyć.
Wskaźnik ten jest mierzony w woltoamperach (ogólne znaczenie tej jednostki jest takie samo jak wat, a różne nazwy są używane do wyszczególnienia). Całkowity pobór mocy obciążenia, implikowany w tym przypadku, jest sumą dwóch mocy – czynnej i biernej. Moc czynna jest w rzeczywistości mocą efektywną (w charakterystyce urządzeń elektrycznych jest ona określana w watach). Moc bierna nazywana jest mocą daremnie zużywaną przez cewki i kondensatory w urządzeniach prądu przemiennego; przy dużej liczbie cewek i/lub kondensatorów, moc ta może stanowić dość znaczną część całkowitego zużycia energii. Zwróć uwagę, że do prostych zadań można posługiwać się danymi o mocy efektywnej (często jest ona podawana dla UPS - patrz niżej); lecz dla dokładnych obliczeń elektrotechnicznych należy użyć mocy czynnej.
Najprostsza zasada wyboru w oparciu o wskaźnik ten jest następująca: maksymalna moc wyjściowa zasilacza UPS w woltoamperach musi być co najmniej 1,7 razy większa niż całkowita moc obciążenia w watach. Istnieją również bardziej szczegółowe wzory obliczeniowe, które uwzględniają specyfikę różnych rodzajów obciążenia; można je znaleźć w dedykowanych źródłach. Jeśli chodzi o konkretne wartości, najskromniejsze współczesne zasilacze UPS wytwarzają
700 - 1000 VA, a nawet
mniej - to wystarc
...za do zasilania komputera o średniej wydajności; a w najbardziej zaawansowanych modelach wskaźnik ten może wynosić 8–10 kVA i więcej.Nominalna moc wyjściowa
Moc skuteczna UPS to w rzeczywistości maksymalna moc czynna obciążenia, które można podłączyć do urządzenia.
Moc czynna jest zużywana bezpośrednio na pracę urządzenia; jest określana w watach. Pomimo niej, większość urządzeń prądu przemiennego pobiera również moc bierną, która daremnie (relatywnie rzecz biorąc) jest zużywana przez cewki i kondensatory. Całkowita moc (wyrażona w woltoamperach) jest akurat sumą mocy czynnej oraz biernej; to właśnie tę cechę należy wykorzystywać do dokładnych obliczeń elektrotechnicznych. Zobacz „Maksymalna moc wyjściowa”, aby uzyskać szczegółowe informacje; tutaj zauważamy, że wybierając UPS do stosunkowo prostego zastosowania, całkiem możliwe jest posługiwanie się tylko samą mocą efektywną. Jest to co najmniej łatwiejsze niż przeliczanie watów, zadeklarowanych w charakterystyce podłączonych urządzeń na woltampery pełnej mocy.
Najskromniejsze współczesne zasilacze UPS wytwarzają
nie więcej niż 500 W.
501 - 1000 W można uznać za wartość średnią,
1,1 - 2 kW -powyżej średniej, a w najmocniejszych modelach wskaźnik ten
przekracza 2 kW i może osiągać bardzo imponujące wartości (do 1000 kW lub więcej w poszczególnych UPS klasy przemysłowej).
Dokładność napięcia wyjściowego
Parametr ten charakteryzuje stopień różnicy między napięciem przemiennym na wyjściu UPS a napięciem idealnym, którego wykres ma postać prawidłowej sinusoidy. Idealne napięcie jest tak nazywane, ponieważ jest najbardziej równomierne i powoduje najmniej niepotrzebnego obciążenia podłączonych urządzeń. Zniekształcenie napięcia wyjściowego jest więc jednym z najważniejszych parametrów określających jakość odbieranego przez obciążenie zasilania. Poziom zniekształceń 0% oznacza, że UPS dostarcza idealną sinusoidę, do 5% - niewielkie zniekształcenia sinusoidy, do 18% - silne zniekształcenia, od 18% do 40% - sygnał trapezopodobny, ponad 40% - sygnał prostokątny.
Podłączenie baterii do UPS
Napięcie znamionowe baterii zewnętrznych, które mogą być zastosowane w zasilaczu UPS.
Więcej szczegółów na temat takich baterii patrz „
Podłączenie akumulatora zewnętrznego ”, lecz tutaj warto powiedzieć, że napięcie akumulatora zewnętrznego musi odpowiadać napięciu, dla którego zaprojektowane jest zasilanie awaryjne. Jeśli te parametry różnią się - w najlepszym przypadku UPS po prostu nie uruchomi się, a w najgorszym możliwe są przeciążenia, a nawet pożar.
Ogólnie rzecz biorąc, im mocniejszy zasilacz UPS, tym wyższe napięcie baterii zewnętrznych, dla których jest przeznaczony. Nie ma tu jednak sztywnej zależności. Niektóre modele dopuszczają nawet kilka wariantów napięcia, na przykład 96/108/120 V. Należy również pamiętać, że ogniwo zasilające o wymaganym napięciu można złożyć z kilku baterii o mniejszej liczbie woltów połączonych szeregowo: na przykład dla 36 V , możesz użyć 3 akumulatora po 12 V.
Osobno należy podkreślić, że standardowe napięcia dla większości współczesnych zasilaczy awaryjnych to wielokrotności 12 V, jednak w takich urządzeniach nie można stosować akumulatorów samochodowych. Pomimo identycznego napięcia, takie akumulatory są zaprojektowane do zasadniczo innego formatu pracy, a ich zastosowanie w UPS jest w najlepszym przypadku obarczone nieprawidłową obsługą urządzenia, w najgorszym - pożarami, a nawet wybuchami.
Zabezpieczenia
Funkcje zabezpieczające przewidziane w konstrukcji zasilacza UPS.
—
Zabezpieczenie przed zwarciem. Zwarcie to gwałtowny spadek rezystancji obciążenia do krytycznie małych wartości, przez co zwiększa się natężenie prądu i zasilacz UPS doświadcza znacznych przeciążeń, które mogą uszkodzić urządzenie, a nawet spowodować pożar. Może to być spowodowane awarią podłączonego urządzenia, słabą izolacją, ciałami obcymi itp. W takiej sytuacji system przeciwzwarciowy wyłącza UPS, zapobiegając nieprzyjemnym konsekwencjom.
—
Zabezpieczenie przed przeciążeniem. Przeciążenie w danym przypadku nazywane jest nadwyżką poboru mocy obciążenia nad mocą wyjściową UPS. Praca w tym trybie może również prowadzić do nieprzyjemnych konsekwencji, aż do awarii i pożaru; aby tego uniknąć, zainstalowany jest system zabezpieczający, który wyłącza UPS w przypadku przeciążenia.
—
Zabezpieczenie przed przeładowaniem akumulatora zewnętrznego. Funkcja zabezpieczająca przed przeładowaniem zapobiega gromadzeniu się nadmiaru energii w akumulatorze, z którego UPS pracuje w trybie autonomicznym. Przeładowanie jest wysoce niepożądane w przypadku każdego rodzaju akumulatora. Może to prowadzić do różnych nieprzyjemnych konsekwencji — od pogorszenia wydajności po przegrzanie i pożar akumulatora. Zabezpieczenia znajdujące się w zasilaczu UPS odcinają zasilanie po całkowitym naładowaniu akumulat
...ora. Zapobiega to przedostawaniu się „dodatkowego” prądu do akumulatora, co mogłoby go uszkodzić. Jest to wygodne, gdyż akumulator można pozostawić na ładowaniu przez długi czas bez obawy o jego przeładowanie.
— Filtracja zakłóceń. System, który tłumi zakłócenia o wysokiej częstotliwości w sieci elektrycznej - mogą to być zarówno pojedyncze skoki napięcia podczas włączania i wyłączania potężnych urządzeń elektrycznych, jak i długotrwałe zakłócenia ze stałych źródeł, takich jak silniki elektryczne. Zakłócenia te mogą niekorzystnie wpłynąć na działanie elektroniki podłączonej do sieci (aż do widocznych usterek); System filtrowania pozwala temu zapobiec. Takie systemy są dość proste, dlatego jest w nie wyposażana większość współczesnych zasilaczy UPS.
— Ochrona linii transmisji danych. System ochrony przed zakłóceniami o wysokiej częstotliwości, podobny do filtrowania zakłóceń (patrz wyżej) - stosowany zaś nie w sieci elektrycznej, tylko w sieci telefonicznej lub przewodowej sieci komputerowej (LAN). Takie sieci są również podatne na zakłócenia pochodzące z różnych źródeł promieniowania elektromagnetycznego, które mogą powodować nieprawidłowe działanie podłączonych do nich urządzeń: komputerów PC, drukarek, faksów itp. Zasilacze UPS z tą funkcją mają co najmniej dwa złącza LAN (wejście i wyjście), które umożliwiają podłączenie odpowiednich kabli sieciowych lub telefonicznych (LAN zgodnych z RJ-11).
— Złącze wyłączania awaryjnego. To złącze umożliwia podłączenie zasilacza UPS do systemu awaryjnego wyłączania. Tak więc, w sytuacji awaryjnej (na przykład w przypadku pożaru) całe pomieszczenie, w tym z rezerwą zasilania, może być całkowicie odłączone od zasilania poprzez wciśnięcie jednego przycisku. Bez tego zasilacz UPS po prostu przełączyłby się na akumulator podczas przerwy w dostawie prądu i pozostawiłby sprzęt pod napięciem, co mogłoby prowadzić do katastrofalnych konsekwencji.
— Alarm dźwiękowy. System, który emituje sygnały dźwiękowe w różnych ważnych sytuacjach. Najczęściej służy do zgłaszania awarii zasilania i przełączania UPS na zasilanie bateryjne. Bez sygnału dźwiękowego w ogóle nie dałoby się tego zauważyć (światło w pomieszczeniu nie zawsze jest włączone i gaśnie w przypadku awarii sieci, może zniknąć prąd w samym gniazdku itp.), co jest obarczone nagłym wyłączeniem sprzętu, utratą danych i awariami. Alarm dźwiękowy może być również używany do innych zdarzeń - niski poziom naładowania baterii, koniec ładowania, włączenie/wyłączenie bypassu itp.Temperatura robocza
Zakres temperatur otoczenia, w którym gwarantuje się, że UPS pozostanie w dobrym stanie roboczym.
Wszystkie nowoczesne zasilacze awaryjne z łatwością tolerują temperatury typowe dla pomieszczeń mieszkalnych i biurowych. Dlatego warto zwrócić uwagę na parametr ten, jeśli urządzenie ma być używane w bardziej ekstremalnych warunkach - na przykład w nieogrzewanym pomieszczeniu lub odwrotnie, w warsztacie produkcyjnym o wysokiej temperaturze powietrza. Jednocześnie nie zaszkodzi uwzględnić margines temperatury: da to gwarancję w przypadku nieprzewidzianych sytuacji, ponadto im szerszy zakres temperatur, tym wyższa ogólna odporność na niekorzystne warunki.