Uafbrydelig strømforsyning: formål og typer. Dobbelt konverteringsordning. Hvor længe holder UPS-batterier?

Uafbrydelig strømforsyning, UPS, UPS- så snart denne simple enhed ikke kaldes, i stand til at levere uafbrudt energiforsyning på steder af særlig betydning. Sådanne faciliteter omfatter først og fremmest atomkraftværker, olieproduktion, olieraffineringskomplekser og sociale infrastrukturfaciliteter.

Lige så vigtigt er det uafbrudt strømforsyning og derhjemme: den effektive drift af lokale computernetværk og personlige computere afhænger direkte af elektricitet. I tilfælde af strømafbrydelser, eller når den er helt slukket, vil det lade computeren arbejde i flere ti minutter, hvilket er nok til at gemme de nødvendige data og sikkert lukke computeren ned.

Det er klart at UPS priser for én computer og UPS priser for stor produktion vil være forskellige fra hinanden. Derfor vælger UPS/UPS, skal du vide om visse typer af sådanne enheder.

Klassificering og typer af UPS

Baseret på forskellige parametre, UPS normalt opdelt i flere typer. Hvis strøm bruges som den afgørende faktor UPS, så blandt dem skiller enheder med høj, medium og lav effekt sig ud. Den ene eller anden effektklasse bruges til forskellige formål, og det er klart, at brug af en effekt på flere hundrede watt ikke vil være helt passende for en enkelt computer derhjemme.

Endnu en klassificeringsparameter, der definerer typer UPS, anses det for at være princippet om driften af de uafbrydelige strømforsyningssystemer selv. Af denne grund, kategorierne UPS som online (on-line), offline (off-line) og lineær-interaktiv (line-interaktiv).

Offline uafbrydelig strømkilde under normal drift giver forbindelse til hovedforsyningsnettet. I nødtilstand skiftes strømmen til backupkilder, i dette tilfælde batterier. Hovedfordel UPS offline type forbliver dens enkelhed af udførelse og uhøjtidelighed i arbejdet.

Line Interactive UPS ud over omskifterenheden indeholder de en indgangsspændingsstabilisator. Det er uafbrydelig strømkilde af denne type giver ikke kun autonom strømforsyning enheder under en strømafbrydelse, men beskytter også mod underspænding eller overspænding uden et generelt skifte til nødtilstand.

Online uafbrydelig strømkilde bygget på princippet om dobbeltspændingskonvertering. Vekselspændingen, der tilføres ved indgangen, omdannes til en konstant spænding ved hjælp af en ensretter, og bliver så igen vekslende ved hjælp af en inverter. Alt dette bidrager til etableringen af et stabilt niveau af udgangsspænding og dæmper også interferensen fra hovedstrømforsyningen.

Hovedformålet med en uafbrudt strømforsyning (UPS) er midlertidigt at levere strøm til udstyr under strømafbrydelser. Tilslutning af computere via UPS accepteres overalt. Sandt nok er dette for mange brugere en slags "regel for god maner", og den praktiske betydning af dette ritual unddrager sig dem. "Nå, en UPS beskytter din computer mod strømstød...." Lad os prøve at finde ud af: hvad, fra hvad og hvordan beskytter en uafbrydelig strømforsyning?

Ifølge den interne struktur og driftslogik er alle UPS'er opdelt i tre klasser: passiv, linjeinteraktiv og dobbeltkonverterende UPS. De håndterer derfor ulykker i elnettet i forskelligt omfang og tilhører forskellige priskategorier.

Passiv(stand-by, VFD, back-UPS, redundante) kilder er de enkleste og billigste. I dem er batteristrømkredsløbet normalt slukket og starter kun, når netspændingen svigter. Omskiftningstiden fra netdrift til batteridrift er tiendedele af et sekund, og udgangssignalet, når det kører på batteri, er mærkbart forskelligt fra den "korrekte" sinusbølge. Som regel er et simpelt støjfilter og en hurtigvirkende sikring installeret ved indgangen af sådanne UPS'er. Den første udjævner delvist impulsstøj, og den anden skal fungere med en betydelig stigning i spændingen i lysnettet. Passive UPS'er er designet til at drive hjemme- og kontor-pc'er. Et lille "dip" i udgangsspændingen på tidspunktet for skift til batteriet er ikke forfærdeligt for computerens strømforsyninger.

Line Interactive(line-interactive, VI, Smart-UPS) UPS'er er kendetegnet ved, at de altid har et batteristrømkredsløb tændt. Når spændingen ved indgangen til "uninterruptible power supply" forsvinder, skifter dens udgangsstik næsten øjeblikkeligt til den interne konverter - denne overgang er næsten umærkelig for strømforsynede enheder. Derudover er mange linjeinteraktive UPS'er i stand til automatisk at opretholde en udgangsspænding på 220 V. Dette gøres på to måder.

Mens netspændingen er i området fra 175 til 275 V, aktiveres AVR-mekanismen (Automatic Voltage Regulation, automatisk spændingsregulator). Hvis indgangsspændingen afviger med 10 til 25% under den nominelle værdi, øger UPS'en udgangsspændingen med 15%. Når indgangsspændingen afviger med 10% til 25% over den nominelle værdi, reducerer UPS'en spændingen med 15%. Hvis netspændingen er uden for grænserne, skifter den linjeinteraktive UPS til batteristrøm. I denne tilstand fortsætter den med at fungere, indtil enten netspændingen vender tilbage til normal, eller batteriet er afladet. Sådanne UPS'er bør dog ikke betragtes som spændingsstabilisatorer. "Stabiliseringsmåden" er tvungen og kortsigtet!

I dobbelt konvertering UPS(dobbeltkonvertering, VFI, Online-UPS) udgangsspændingen leveres altid fra konverteren, konverteren kører konstant fra batteriet, og batteriet oplades løbende fra lysnettet. Faktisk er UPS'ens input og output galvanisk isoleret fra hinanden, og en stabiliseret spænding leveres til udgangen. Dette er den mest pålidelige, men samtidig uøkonomiske ordning. Selve UPS'en viser sig at være dyr, stor og tung, konverteren bliver meget varm og kræver blæserkøling, og energitabet under ombygningen udgør titusinder af procent.

Dobbeltkonvertering UPS bruges kun til at drive servere og computere i kritiske tilfælde. Sådanne modeller kommer sjældent til salg - de leveres normalt på bestilling. For at drive arbejdscomputere vil du højst sandsynligt købe passive, maksimale, linjeinteraktive UPS'er.

Effekten af uafbrydelige strømforsyninger er normalt angivet i volt-ampere (VA, VA). For at konvertere disse værdier til mere velkendte watt (W), skal du gange effekten i volt-ampere med en faktor på 0,6. For eksempel vil en UPS med en nominel effekt på 600 VA levere strøm til apparater med et maksimalt forbrug på 360 watt. Hvis du giver en stor belastning, vil den nuværende beskyttelse fungere, og "uninterruptible" slukkes. I praksis er det ønskeligt at give ca. 30% effektmargin. Således er de mest almindelige 600 eller 650 VA UPS'er velegnede til at forsyne en computer med et reelt forbrug på 200-250 watt og en skærm, der trækker omkring 30-60 watt mere.

Hvis arrangementet af computere i rummet tillader det, er det mere rentabelt at bruge en kraftfuld UPS i stedet for flere små. Til to kontorcomputere skal du bruge en uafbrydelig strømforsyning med en kapacitet på omkring 1000 VA. For at drive tre computere, der står side om side, er én kilde med en kapacitet på omkring 1400 VA nok.

Så hvad beskytter UPS'en mod?

Filtrene i strømforsyningen til computeren og skærmen gør også et godt stykke arbejde med at begrænse impulsstøj fra netværket. To filtre er dog bedre end et! Overspændingsbeskyttelse er også vigtig. Hvis for eksempel nulledningen i skjoldet brænder ud, kan der opstå en spænding på næsten 380 V i stikkontakten.I dette tilfælde brænder varistorer og sikringer normalt ud i strømforsyningerne til computere og skærme. Reparation billigt, men tager tid. I teorien skulle UPS'en reagere på en strømstød, før sikringerne i det udstyr, der er tilsluttet den, brænder ud.

Databeskyttelse kommer dog først. Hvis computerens strøm slukkes i en nødsituation, går al ikke-gemt information tabt. UPS'en giver dig mulighed for enten at gemme åbne dokumenter og lukke ned elegant eller sætte din computer i dvaletilstand. Det er nemmest at gemme dokumenter manuelt. Ved at skifte til batteristrøm begynder UPS'en at bippe højt. Når du hører en sådan advarsel - tjek om alt er gemt. Dernæst skal du se på situationen: enten skal du bare slukke for computeren eller sætte den i dvaletilstand.

For at aktivere automatisering er det nødvendigt at tilslutte kontrolporten (USB eller RS-232, afhængigt af model) på den uafbrydelige strømforsyning til computeren med et signalkabel og installere den nødvendige software på computeren. Desværre er mange brugere ikke engang klar over denne mulighed! UPS'en styres af en indbygget mikrocontroller. Dens firmware (firmware) overvåger konstant spændinger og strømme i eksterne kredsløb, når den er tændt og periodisk under drift, udfører den elektronik og batteritest. Den udsender også oplysninger til kontrolporten om den aktuelle driftstilstand, status for UPS-komponenterne. Gennem kablet sendes disse data til computeren, hvor de behandles af overvågningsprogrammet.

For at arbejde med UPS'en tilrådes det at bruge programmet, der tilbydes af producenten. For eksempel, for APC (www.apc.com) er dette Power-Chute programmet, for Ippon (www.ippon.ru) - WinPower2009 og Ippon Monitor osv. Programmet kan installeres fra den disk, der følger med sættet , men det er bedre at downloade den nyeste version fra producentens hjemmeside.

I applikationsindstillingerne skal du indstille de automatiske nedlukningsmuligheder. Som regel er der to muligheder at vælge imellem: enten sluk for computeren efter en vis tid efter skift til backup-strøm, eller gør det noget tid før den forventede fuldstændige afladning af batterierne.

Hvor længe kan en "bespereboynik" være i stand til at arbejde på batteristrøm?

Det afhænger af batterikapaciteten og strømforbruget. De fleste populære modeller har et batteri med en spænding på 12 V og en kapacitet på 7 Ah. Teoretisk set har en UPS med et sådant batteri en energireserve på omkring 80 watt-timer. Simpelthen skal den forsyne en belastning med en effekt på 80 W i ca. 1 time, 160 W i ca. en halv time, 300 W i ca. 15 minutter osv. I virkeligheden er denne tid, når man tager konverteringstab i betragtning, ca. at.

I kilder med en effekt på mere end 800 VA er der normalt installeret to af de samme batterier eller et, men med en større kapacitet. Tabeller eller lommeregnere til bestemmelse af batterilevetid under forskellige belastninger for forskellige modeller findes på producenternes hjemmesider. Men "umiddelbart" kan det antages, at enhver model vil være i stand til at forsyne belastningen af sin nominelle effekt i omkring 5-15 minutter. Hvis du skal have en tilstrækkelig lang batterilevetid til din computer, er det bedre at tage en UPS med høj kapacitet med rummelige batterier. Den fungerer kun ved en tredjedel eller en fjerdedel af den nominelle effekt. Men sådan en belastning, lav for sig selv, vil han være i stand til at levere energi i en halv time eller længere.

Uafbrydelig strøm er også nyttig til netværksudstyr (switches, routere, NAS). Ellers, når strømmen er slukket, vil netværket straks "falde", og dokumenter, der åbnes fra netværksmapper, vil ikke blive gemt. Du kan strømforsyne kontakten fra UPS'en på arbejdspladsen nærmest den, selvom det er mere korrekt at installere en separat "uninterruptible power supply" med lav strøm til dette.

Batterilevetiden er begrænset. Mens den fungerer, falder dens kapacitet støt og efter 3-5 års drift falder den til næsten nul. Allerede før indikatoren på UPS'en signalerer behovet for at udskifte batteriet, bliver det bemærket, at batteriet ikke længere "holder en opladning". Hver gang reduceres batteriets levetid. I princippet er et par minutter nok til at gemme dokumenter og lukke computeren korrekt ned. Når UPS'en begynder at slukke endnu tidligere, er det bestemt tid til at skifte batteri.

Det er nemt at udskifte batteriet. I populære UPS'er fra APC-mærket og nogle andre er batteriet placeret under en aftagelig luge eller dæksel. For at komme til batteriet i Ippon, SVEN og lignende UPS'er skal du skrue de fire skruer i bunden af og adskille kabinethalvdelene. I instruktionerne og på den officielle hjemmeside er det usandsynligt, at du vil finde en beskrivelse af selvadskillelse og udskiftning: ligesom printerproducenter modtager UPS-producenter en betydelig del af deres indkomst fra salg af "originale" batterier med deres installation i autoriseret service centre.

Ikke desto mindre sælger næsten alle computerbutikker lukkede blysyrebatterier i de mest almindelige størrelser. Mærket og producenten spiller ingen rolle: det er ganske standardprodukter. Først skal du åbne din "uninterruptible" og finde ud af, hvilket batteri der er installeret i den. Til de fleste "kontorklasse" UPS (500-700 VA) er batterier mærket 12V 7Ah med dimensioner på 151 × 94 × 65 mm egnede. Når du installerer et nyt batteri, skal du prøve at sætte polerne tæt på batteriets kontaktblade. Hvis terminalerne er løse, kan de forsigtigt spændes med en tang.

Efter installation af batteriet er det tilrådeligt at kalibrere UPS'en, så dens firmware evaluerer og husker parametrene for det nye batteri. Oplad batteriet helt inden for en dag. Tag derefter stikket ud af stikkontakten, så UPS'en skifter til autonom strøm. Lad batteriet aflades helt, indtil den uafbrydelige kontakt slukker af sig selv. Det er bedre at bruge ikke en computer som belastning (selvom det i ekstreme tilfælde er tilladt), men flere pærer med en samlet effekt på omkring 300 watt. Tilslut derefter lysnettet igen og tænd for UPS'en - lad batteriet oplade, og enheden vil fortsætte med at fungere normalt. Ud over at kalibrere enheden som helhed, er denne procedure også en "træning" af batteriet. Efter en fuld cyklus med "afladning - opladning" begynder batteriet at udnytte sin kapacitet maksimalt.

Hvorfor har mange UPS'er telefon (RJ-11) og netværk (RJ-45) stik?

Per definition behøver "uninterruptibles" ikke en telefon eller et lokalt netværk. Det er bare sådan, at der som "bonus" i samme tilfælde med apparatet er gennemgangsfiltre for impulsstøj til telefonlinjen og netværket. Tilslut det ene stik til et telefonstik på væggen, og sæt telefonen i det andet. Hvis der opstår højspændingsinterferens i telefonlinjen, for eksempel under et tordenvejr, vil filteret udjævne spændingsstigningen og beskytte telefonen.

Før du køber en ny UPS, bør du sætte dig ind i nogle af de "interne" aspekter af dens drift. Og for at den uafbrydelige strømforsyning skal tjene dig så længe som muligt og få mest muligt ud af din investering, så prøv at følge tipsene nedenfor.

Hvilke batterier bruges i UPS'en

Alle UPS'er fremstillet af APC (og andre velkendte store UPS-producenter) bruger bly-syre-batterier, meget lig de fleste almindelige bilbatterier. Forskellen ligger i det faktum, at hvis vi foretager en sådan sammenligning, så er de batterier, APC bruger, fremstillet ved hjælp af samme teknologi som de dyreste bilbatterier, der er tilgængelige i dag: elektrolytten indeholdt indeni er i en gel-lignende tilstand og ikke spild, hvis kabinettet er beskadiget; batteriet er forseglet, så det kræver ikke vedligeholdelse, afgiver ikke skadelige og eksplosive gasser (brint) under drift, det kan "vendes" som du vil, uden frygt for at spilde elektrolytten.

Hvor længe holder UPS-batterier?

Selvom forskellige UPS'er bruger, hvad der ser ud til at være den samme batteriteknologi, varierer UPS batterilevetid meget mellem producenterne. Dette er meget vigtigt for brugerne, da batteriudskiftning er dyrt (op til 30 % af UPS'ens oprindelige pris). Batterifejl reducerer systemets effektivitet og er en kilde til nedetid og unødvendig hovedpine. Temperaturen har en betydelig effekt på batteriets pålidelighed. Faktum er, at de naturlige processer, der forårsager batteriets aldring, i høj grad afhænger af temperaturen. Detaljerede testdata leveret af batteriproducenter viser, at batteriets levetid reduceres med 10 % for hver 10°C temperaturstigning. Det betyder, at UPS'en skal være designet til at minimere batteriopvarmning. Alle online UPS'er og online hybrider kører varmere end redundante eller linjeinteraktive UPS'er (hvilket er grunden til, at blæseren er nødvendig først). Dette er hovedårsagen til, at standby og line-interaktive UPS'er kræver mindre batteriudskiftning end online UPS'er.

Skal jeg være opmærksom på opladerens design, når jeg vælger en UPS?

Opladeren er en vigtig komponent i UPS'en. Batteriernes opladningsforhold har en væsentlig indflydelse på deres holdbarhed. UPS-batteriets levetid maksimeres, når den oplades kontinuerligt af en oplader af konstant spænding eller flydende type. Faktisk er levetiden for et genopladeligt batteri meget længere end for simpel opbevaring. Dette skyldes, at nogle af de naturlige ældningsprocesser suspenderes ved konstant genopladning. Derfor er det nødvendigt at genoplade batteriet, selvom UPS'en er slukket. I mange tilfælde slukkes UPS'en regelmæssigt (hvis den beskyttede belastning er slukket, så er der ingen grund til at holde UPS'en tændt, da den kan snuble og forårsage uønsket batterislitage). Mange UPS'er på markedet har ikke den vigtige egenskab ved kontinuerlig opladning.

Påvirker spænding pålideligheden?

Batterier består af individuelle celler, ca. 2 volt hver. For at skabe et batteri med højere spænding er individuelle celler forbundet i serie. Et 12-volts batteri har seks celler, et 24-volts batteri har 12 celler og så videre. Når batteriet er under vedligeholdelsesladning, som i UPS-systemer, oplades de enkelte celler samtidig. På grund af den uundgåelige spredning af parametre tager nogle elementer en større del af ladespændingen end andre. Dette forårsager for tidlig ældning af sådanne elementer. Pålideligheden af en gruppe af serieforbundne elementer bestemmes af pålideligheden af det mindst pålidelige element. Derfor, når en af cellerne svigter, svigter batteriet som helhed. Det er blevet bevist, at hastigheden af ældningsprocesser er direkte relateret til antallet af celler i batteriet; derfor stiger aldringshastigheden med stigende batterispænding. De bedste UPS-typer bruger færre, mere kraftfulde elementer i stedet for flere, mindre kraftfulde elementer, og opnår derved øget pålidelighed. Nogle producenter bruger højspændingsbatterier, som ved et givet effektniveau kan reducere antallet af ledningsforbindelser og halvledere og dermed reducere omkostningerne til UPS'en. Batterispændingen for de fleste typiske UPS'er ved en effekt på ca. 1 kVA er 24 ... 96 V. Ved dette effektniveau overstiger APC UPS-batterier, især Smart-UPS-familien, ikke 24 V. Lavspændingsbatterier i APC UPS'er har en længere levetid end konkurrerende enheder. Den gennemsnitlige levetid i APC-batterier er 3-5 år (afhængig af temperatur, hyppighed af afladning/opladningscyklusser), mens nogle producenter angiver en levetid på kun 1 år. Over en 10-årig UPS-levetid bruger brugere af nogle systemer dobbelt så meget på batterier end på selve enheden! Selvom det er nemmere og billigere for producenten at designe en UPS ved hjælp af højspændingsbatterier, er der en skjult omkostning for brugeren i form af en forkortet UPS levetid.

Hvorfor "Ripple"-strøm reducerer batterilevetiden

Ideelt set bør UPS-batteriet holdes på en "flydende" eller permanent opladning for at forlænge brugstiden. I denne situation trækker et fuldt opladet batteri en lille mængde strøm fra opladeren, kaldet flydende strøm eller selvopladningsstrøm. På trods af anbefalingerne fra batteriproducenterne udsætter nogle UPS-systemer batterierne for yderligere bølgestrøm. Ripple-strømme opstår, fordi inverteren, der leverer AC til belastningen, bruger DC-input. Ensretteren, der er placeret ved UPS'ens indgang, producerer altid en pulserende strøm. Forholdet forbliver ikke-nul selv med de mest avancerede ensretnings- og bølgeundertrykkelseskredsløb. Derfor skal batteriet, der er forbundet parallelt med ensretterudgangen, give noget strøm på de tidspunkter, hvor strømmen ved ensretterudgangen falder, og omvendt, for at blive genopladet, når strømmen ved ensretterudgangen falder. Dette forårsager miniafladnings-/opladningscyklusser ved en frekvens, der typisk svarer til det dobbelte af UPS'ens driftsfrekvens (50 eller 60 Hz). Disse cyklusser slider batteriet op, varmer det op og får det til at ældes for tidligt.

I en UPS med et batteri i standby, såsom klassisk standby, ferroresonant standby, line interaktiv, påvirkes batteriet ikke af bølgestrømme. UPS-batteriet er online i varierende grad (afhængigt af designfunktioner), men er ikke desto mindre altid påvirket. For at finde ud af, om der er krusningsstrømme, er det nødvendigt at analysere UPS-topologien. I en online UPS er batteriet placeret mellem opladeren og inverteren, og der vil altid være bølgestrømme. Dette er den klassiske, "historisk" tidligste type "online dobbeltkonvertering" UPS. Hvis batteriet i en on-line UPS er adskilt fra inverterens input af en blokeringsdiode, konverter eller switch af den ene eller anden type, så bør der ikke være nogen rippelstrøm. I disse designs er batteriet naturligvis ikke altid forbundet til kredsløbet, og derfor omtales UPS med en lignende topologi normalt som hybrid.

Hvad du ikke kan stole på i en UPS

Batteriet er det mindst pålidelige element i de fleste veldesignede UPS-systemer. UPS'ens arkitektur kan dog påvirke levetiden af denne kritiske komponent. Hvis du holder batteriet under konstant opladning, selv når UPS'en er slukket (som det gøres i alle UPS'er fremstillet af APC), forlænges dets levetid. Topologier med høj batterispænding bør undgås, når du vælger en UPS. Pas på UPS'er, hvor batteriet udsættes for bølgestrømme eller overophedning. De fleste UPS-systemer bruger de samme batterier. Imidlertid resulterer designforskelle mellem UPS'er af forskellige systemer i betydelige forskelle i batterilevetid og dermed driftsomkostninger.

Sørg for at oplade batterierne, før du bruger en ny UPS for første gang.

Batterierne i den nye UPS under transport og opbevaring på lageret mistede selvfølgelig det meste af "fabriks"-ladningen. Derfor, hvis du straks sætter UPS'en under belastning, vil batterierne ikke være i stand til at levere det korrekte niveau af strømvedligeholdelse. Desuden kontrollerer en selvtestrutine, der kører automatisk, hver gang UPS'en (undtagen Back-UPS) tændes, blandt andet om batteriet kan klare belastningen. Og da et uopladet batteri ikke kan klare belastningen, vil systemet formentlig rapportere, at batteriet er dårligt og skal udskiftes. Alt du skal gøre i en sådan situation er at lade batterierne genoplade. Lad UPS'en være tilsluttet i 24 timer. Dette er den første opladning af batterierne, så det tager længere tid end den sædvanlige almindelige opladning, reguleret i den tekniske beskrivelse. Selve UPS'en kan være slukket. Hvis du bragte UPS'en ind fra et koldt sted, skal du lade den varme op ved stuetemperatur i flere timer.

Tilslut kun de belastninger til UPS'en, der virkelig kræver uafbrydelig strøm

Brug af en UPS er kun berettiget, hvor strømtab kan føre til datatab - i personlige computere, servere, hubs, routere, eksterne modemer, streamere, diskdrev osv. Printere, scannere og endnu mere så belysningslamper behøver ikke en UPS. Hvad sker der, hvis printeren mister strøm under udskrivning? Et ark papir vil forringes - dets værdi kan ikke sammenlignes med prisen på en UPS. Derudover bruger en printer tilsluttet en uafbrydelig strømforsyning, når den skifter til batteristrøm, deres energi og tager den væk fra en computer, der virkelig har brug for det. For at beskytte udstyr mod udladninger og interferens, der ikke indeholder information, der kan gå tabt som følge af et strømsvigt, er det tilstrækkeligt at bruge en overspændingsbeskytter (f.eks. APC Surge Arrest) eller i tilfælde af betydelige spændingsudsving i netværket, en overspændingsbeskytter.

Hvis din kilde ofte skifter til batteritilstand, skal du kontrollere, at den er konfigureret korrekt. Det kan vise sig, at responstærsklen eller følsomheden er sat for krævende.

Test UPS'en. Ved periodisk at køre selvtestproceduren vil du altid være sikker på, at din UPS er fuldt funktionsdygtig.

Tag ikke stikket ud af UPS'en. Sluk for UPS'en ved hjælp af knappen på frontpanelet, men tag ikke UPS-ledningen ud af stikkontakten, medmindre du efterlader den i længere tid. Selv når den er slukket, oplader APC UPS batterierne.

ComputerPress 12 "1999

Hvilke batterier bruges i UPS'en

Hvor længe holder UPS-batterier?

Skal jeg være opmærksom på opladerens design, når jeg vælger en UPS?

Påvirker spænding pålideligheden?

Hvorfor "Ripple"-strøm reducerer batterilevetiden

Hvad du ikke kan stole på i en UPS

Sørg for at oplade batterierne, før du bruger en ny UPS for første gang.

Tilslut kun de belastninger til UPS'en, der virkelig kræver uafbrydelig strøm

Hvis din kilde ofte skifter til batteritilstand, skal du kontrollere, at den er konfigureret korrekt. Det kan vise sig, at responstærsklen eller følsomheden er sat for krævende.

Test UPS'en. Ved periodisk at køre selvtestproceduren vil du altid være sikker på, at din UPS er fuldt funktionsdygtig.

ComputerPress 12 "1999

Krav til kvaliteten af elektricitet er lovligt foreskrevet af statslige standarder og ret strenge standarder. Strømforsyningsorganisationer gør en stor indsats for at overholde dem, men de bliver ikke altid implementeret.

I vores lejligheder og i produktion opstår periodisk:

fuldstændige strømafbrydelser på ubestemt tid;

aperiodiske kortvarige (10÷100 ms) højspændingsimpulser (op til 6 kV);

overspændinger og spændingsfald med forskellig varighed;

overlejringer af højfrekvent støj;

frekvensdrift.

Alle disse problemer påvirker driften af husholdnings- og kontorforbrugere af elektricitet negativt. Særligt påvirket af kvaliteten af strømforsyningen er mikroprocessor og computerenheder, som ikke kun fejler, men helt kan miste deres ydeevne.

Formål og typer af uafbrydelige strømforsyninger

For at reducere risikoen for strømsvigt anvendes backup-enheder, som almindeligvis kaldes uninterruptible power supplies (UPS) eller UPS (afledt af forkortelsen af den engelske sætning "Uninterruptible Power Supply").

De er fremstillet med forskellige designs for at imødekomme forbrugerens specifikke behov. For eksempel er kraftfuld UPS med heliumbatterier i stand til at understøtte strømforsyningen til et helt sommerhus i flere timer.

Deres batterier oplades fra en elledning, vindmølle eller andre energibærere gennem en inverter-ensretter. De fodrer også sommerhusets elforbrugere.

Når den eksterne kilde er slukket, aflades batterierne til den belastning, der er tilsluttet deres netværk. Jo større kapacitet batteriet har og jo lavere strømstyrke af deres afladning, jo længere arbejder de.

Uafbrydelige strømforsyninger med mellemstyrke kan sikkerhedskopiere indeklimakontrolsystemer og lignende udstyr.

Samtidig er de enkleste UPS-modeller kun i stand til at gennemføre computerens nødlukningsprogram. Samtidig vil varigheden af hele processen med deres arbejde ikke overstige 9÷15 minutter.

Computer uafbrydelige strømforsyninger er:

indbygget i enhedens krop;

ydre.

De første designs er almindelige i bærbare computere, netbooks, tablets og lignende mobile enheder, der drives af et indbygget batteri, som er udstyret med et strøm- og belastningsskiftekredsløb.

laptop batteri med indbygget controller er en uafbrydelig strømforsyning. Dens kredsløb beskytter automatisk driftsudstyr mod strømsvigt.

UPS'ens eksterne strukturer, designet til normal afslutning af stationære computerprogrammer, er lavet i en separat enhed.

De er forbundet via en strømadapter til en stikkontakt. Kun de enheder, der er ansvarlige for driften af programmer, får strøm fra dem:

systemenhed med tilsluttet tastatur;

monitor, der viser igangværende processer.

Andre perifere enheder: scannere, printere, højttalere og andet udstyr fra UPS er ikke strømforsynet. Ellers, når programmer går ned, vil de tage noget af den energi, der er lagret i batterierne.

Muligheder for at konstruere UPS arbejdsdiagrammer

Computer og industrielle UPS'er er fremstillet efter tre hovedmuligheder:

overflødig strømforsyning;

interaktiv ordning;

dobbelt konvertering af el.

Med den første metode reserveordning, betegnet med de engelske termer "Standby" eller "Off-Line", leveres spændingen fra netværket til computeren gennem UPS'en, hvor elektromagnetisk interferens elimineres af indbyggede filtre. Den er også installeret her, hvis kapacitet understøttes af ladestrømmen, der reguleres af controlleren.

Når den eksterne strømforsyning forsvinder eller går ud over de etablerede standarder, leder controlleren batteriets energi til forbrugernes strømforsyning. For at konvertere jævnstrøm til vekselstrøm tilsluttes en simpel inverter.

Fordele ved UPS Standby

Off-line uafbrydelige strømforsyninger er yderst effektive, når de er spændt, fungerer stille, udsender lidt varme og er relativt billige.

Fejl

UPS Standby skiller sig ud:

lang overgang til batteristrøm 4÷13 ms;

forvrænget form af udgangssignalet produceret af inverteren i form af en meander og ikke en harmonisk sinusoid;

manglende spændings- og frekvensjustering.

Sådanne enheder er mest almindelige på personlige computere.

UPS interaktivt kredsløb

De er betegnet med det engelske udtryk "Line-Interactive". De udføres i henhold til det tidligere, men mere komplicerede skema ved at inkludere en spændingsstabilisator ved hjælp af en autotransformer med trinregulering.

Dette giver en justering af udgangsspændingen, men de er ikke i stand til at styre signalets frekvens.

Støjfiltrering i normal tilstand og skift til inverterstrøm i tilfælde af ulykker sker i henhold til UPS Standby-algoritmerne.

Ved at tilføje en spændingsstabilisator af forskellige modeller med kontrolmetoder, gjorde det det muligt at skabe invertere med en bølgeform ikke kun af en meander, men også af en sinusoid. Et lille antal kontroltrin baseret på relæomskiftning tillader dog ikke at realisere fulde stabiliseringsfunktioner.

Dette gælder især for billige modeller, som, når de skifter til batteristrøm, ikke kun overvurderer frekvensen over den nominelle værdi, men også forvrænger formen af sinusoiden. Interferens introduceres af en indbygget transformer, i hvis kerne der forekommer hystereseprocesser.

I dyre modeller fungerer invertere på halvlederkontakter. Line-interaktive UPS'er er hurtigere, når de skifter til batteristrøm end Off-line UPS'er. Det er tilvejebragt ved driften af synkroniseringsalgoritmer mellem den indgående spænding og udgangssignalerne. Men samtidig er der en vis undervurdering af effektiviteten.

Line-Interactive UPS'en kan ikke bruges til at drive asynkronmotorer, der er massivt installeret på alle husholdningsapparater, inklusive varmesystemer. De bruges til at betjene enheder med, hvor strømmen filtreres og korrigeres på samme tid: computere og forbrugerelektronik.

dobbelt konvertering UPS

Dette UPS-kredsløb er opkaldt efter den engelske sætning On-line "og fungerer på udstyr, der kræver strøm af høj kvalitet. Det frembringer en dobbelt omdannelse af elektricitet, når vekselstrømmens sinusformede harmoniske konstant omdannes af ensretteren til en konstant værdi, som føres gennem inverteren for at skabe en gentagen sinusformet ved udgangen.

Her er batteriet konstant forbundet til kredsløbet, hvilket eliminerer behovet for dets omskiftning. Denne metode eliminerer praktisk talt perioden med forberedelse af den uafbrydelige strømforsyning til omskiftning.

Driften af UPS On-line i henhold til batteriets tilstand kan opdeles i tre trin:

opladningstrin;

ventetilstand;

udledning til computeren.

Opladningsperiode

Sinusbølgens input- og outputkredsløb afbrydes af den interne UPS-kontakt.

Batteriet forbundet til ensretteren modtager ladeenergi, indtil dets kapacitet er genoprettet til optimale værdier.

Klar periode

Efter afslutningen af batteriopladningen lukker automatiseringen af den uafbrydelige strømforsyning den interne kontakt.

Batteriet opretholder en bufferklar tilstand.

Udskrivningsperiode

Batteriet skiftes automatisk til at drive computerstationen.

Dobbeltkonverterede afbrydelige strømforsyninger har en lavere effektivitet i linjetilstand end andre modeller på grund af energiforbruget til at generere varme og støj. Men i komplekse strukturer bruges teknikker til at øge effektiviteten.

UPS On-line er i stand til at korrigere ikke kun størrelsen af spændingen, men også dens oscillationsfrekvens. Dette adskiller dem fra tidligere modeller og gør det muligt at bruge dem til at drive forskellige komplekse enheder med asynkrone motorer. Men omkostningerne ved sådanne enheder er meget højere end tidligere modeller.

UPS sammensætning

Afhængigt af typen af driftskredsløb inkluderer det uafbrydelige strømforsyningssæt:

Akkumulatorer til akkumulering af elektrisk kraft;

Opretholdelse af batteriets ydeevne;

sinusbølge inverter,

proces kontrol ordning;

software.

Til fjernadgang til enheden kan et lokalt netværk bruges, og kredsløbets pålidelighed kan øges på grund af dets redundans.

Nogle uafbrydelige strømforsyninger bruger "Bypass"-tilstanden, når belastningen drives af en filtreret netspænding uden drift af enhedens hovedkredsløb.

En del af UPS'en har en trinspændingsregulator "Booster", styret af automatisering.

Afhængigt af behovet for at udføre komplekse tekniske løsninger, kan uafbrydelige strømforsyninger udstyres med yderligere specialfunktioner.