Nepertraukiamo maitinimo šaltinis: paskirtis ir tipai. Dvigubo konversijos schema. Kiek laiko veikia UPS baterijos?

Nepertraukiamo maitinimo šaltinis, UPS, UPS- kai tik šis paprastas įrenginys nebus iškviestas, galintis veikti nepertraukiamai energijos tiekimas ypač svarbiose vietose. Tokie objektai pirmiausia yra atominės elektrinės, naftos gavybos, naftos perdirbimo kompleksai ir socialinės infrastruktūros objektai.

Lygiai taip pat svarbu nepertraukiamo maitinimo šaltinio ir namuose: efektyvus vietinių kompiuterių tinklų ir asmeninių kompiuterių veikimas tiesiogiai priklauso nuo elektros energijos. Nutrūkus elektrai arba visiškai išjungus kompiuterį leis dirbti kelias dešimtis minučių, o to pakanka norint išsaugoti reikiamus duomenis ir saugiai išjungti kompiuterį.

Aišku, kad UPS kainos vienam kompiuteriui ir UPS kainos didelei gamybai skirsis viena nuo kitos. Todėl renkantis UPS/UPS, turite žinoti apie tam tikrus tokių įrenginių tipus.

UPS klasifikacija ir tipai

Remiantis įvairiais parametrais, UPS paprastai skirstomi į keletą tipų. Jei galia naudojama kaip lemiamas veiksnys UPS, tada tarp jų išsiskiria didelės, vidutinės ir mažos galios įrenginiai. Viena ar kita galios klasė naudojama įvairiems tikslams, ir aišku, kad naudoti kelių šimtų vatų galią vienam kompiuteriui namuose visiškai netiks.

Kitas klasifikavimo parametras, apibrėžiantis tipus UPS, tai laikoma pačių nepertraukiamo maitinimo sistemų veikimo principu. Dėl šios priežasties kategorijos UPS kaip prisijungęs (on-line), neprisijungęs (neprisijungęs) ir linijinis interaktyvus (interaktyvus).

Neprisijungus nepertraukiamo maitinimo šaltinio normalios eksploatacijos metu užtikrina prisijungimą prie pagrindinio maitinimo tinklo. Avariniu režimu maitinimas perjungiamas į atsarginius šaltinius, šiuo atveju - baterijas. Pagrindinis privalumas UPS neprisijungęs tipas išlieka vykdymo paprastumas ir nepretenzingumas darbe.

Interaktyvi linija UPS be perjungimo įtaiso, juose yra įvesties įtampos stabilizatorius. Tai yra nepertraukiamo maitinimo šaltiniošio tipo ne tik suteikia autonominis maitinimo šaltinisįrenginius elektros energijos tiekimo nutraukimo metu, bet taip pat apsaugo nuo žemos ar viršįtampio be bendro perjungimo į avarinį režimą.

Prisijungęs nepertraukiamo maitinimo šaltinio pastatytas dvigubos įtampos konversijos principu. Įėjime tiekiama kintamoji įtampa lygintuvo pagalba paverčiama pastovia įtampa, o po to keitiklio pagalba vėl tampa kintamąja. Visa tai prisideda prie stabilaus išėjimo įtampos lygio nustatymo, taip pat slopina pagrindinio maitinimo šaltinio trikdžius.

Pagrindinė nepertraukiamo maitinimo šaltinio (UPS) paskirtis – laikinai tiekti maitinimą įrangai elektros tiekimo nutraukimo metu. Visur galima jungti kompiuterius per UPS. Tiesa, daugeliui vartotojų tai yra savotiška „gerų manierų taisyklė“, o praktinė šio ritualo prasmė jiems nepaiso. „Na, UPS apsaugo jūsų kompiuterį nuo maitinimo šuolių...“ Pabandykime išsiaiškinti: nuo ko, nuo ko ir kaip apsaugo nepertraukiamas maitinimo šaltinis?

Pagal vidinę struktūrą ir veikimo logiką visi UPS skirstomi į tris klases: pasyvųjį, interaktyvųjį ir dvigubos konversijos UPS. Atitinkamai, jie skirtingai susiduria su avarijomis elektros tinkle ir priklauso skirtingoms kainų kategorijoms.

Pasyvus(stand-by, VFD, back-UPS, redundant) šaltiniai yra patys paprasčiausi ir pigiausi. Juose akumuliatoriaus maitinimo grandinė dažniausiai būna išjungta, o įsijungia tik nutrūkus tinklo įtampai. Perjungimo iš maitinimo tinklo į akumuliatoriaus veikimo laikas yra dešimtosios sekundės, o išėjimo signalas veikiant akumuliatoriumi pastebimai skiriasi nuo „teisingo“ sinuso bangos. Paprastai tokių UPS įėjime yra sumontuotas paprastas triukšmo filtras ir greito veikimo saugiklis. Pirmasis iš dalies išlygina impulsinį triukšmą, o antrasis turėtų veikti žymiai padidinus įtampą tinkle. Pasyvieji UPS yra skirti maitinti namų ir biuro kompiuterius. Nedidelis išėjimo įtampos „nukrypimas“ perjungiant į akumuliatorių nėra baisus kompiuterio maitinimo šaltiniams.

Interaktyvi linija(line-interactive, VI, Smart-UPS) UPS išsiskiria tuo, kad juose visada įjungta akumuliatoriaus maitinimo grandinė. Kai dingsta įtampa „nepertraukiamo maitinimo šaltinio“ įvestyje, jo išvesties lizdai beveik akimirksniu persijungia į vidinį keitiklį - maitinamiems įrenginiams šis perėjimas beveik nepastebimas. Be to, daugelis linijų interaktyvių UPS gali automatiškai palaikyti 220 V išėjimo įtampą. Tai daroma dviem būdais.

Kai tinklo įtampa yra nuo 175 iki 275 V, įjungiamas AVR mechanizmas (automatinis įtampos reguliavimas, automatinis įtampos reguliatorius). Jei įėjimo įtampa nukrypsta nuo 10 iki 25 % žemiau vardinės vertės, UPS padidina išėjimo įtampą 15 %. Kai įėjimo įtampa nukrypsta nuo 10% iki 25% virš vardinės vertės, UPS sumažina įtampą 15%. Jei tinklo įtampa yra už ribų, interaktyvus UPS persijungia į akumuliatoriaus maitinimą. Šiuo režimu jis veikia tol, kol normalizuojamas tinklo įtampa arba išsikrauna baterija. Tačiau tokie UPS neturėtų būti laikomi įtampos stabilizatoriais. „Stabilizacijos“ režimas yra priverstinis ir trumpalaikis!

IN dvigubos konversijos UPS(dviguba konversija, VFI, Online-UPS) išėjimo įtampa visada tiekiama iš keitiklio, keitiklis nuolat veikia iš akumuliatoriaus, o akumuliatorius nuolat kraunamas iš tinklo. Tiesą sakant, UPS įėjimas ir išėjimas yra galvaniškai izoliuoti vienas nuo kito, o į išvestį tiekiama stabilizuota įtampa. Tai pati patikimiausia, bet kartu ir neekonomiška schema. Pats UPS pasirodo brangus, didelis ir sunkus, keitiklis labai įkaista ir reikalauja ventiliatoriaus aušinimo, o energijos nuostoliai konversijos metu siekia keliasdešimt procentų.

Dvigubos konversijos UPS naudojamas tik serveriams ir kompiuteriams maitinti kritiniais atvejais. Tokie modeliai parduodami retai – dažniausiai pristatomi pagal užsakymą. Greičiausiai darbiniams kompiuteriams maitinti įsigysite pasyvius, maksimalius, linijinius interaktyvius UPS.

Nepertraukiamo maitinimo šaltinių galia dažniausiai nurodoma voltais amperais (VA, VA). Norėdami konvertuoti šias vertes į labiau žinomus vatus (W), turite padauginti galią voltais iš 0,6 koeficiento. Pavyzdžiui, 600 VA galios UPS tieks maitinimą prietaisams, kurių didžiausias suvartojimas yra 360 vatų. Jei duosite didelę apkrovą, dabartinė apsauga veiks, o „nepertraukiamas“ išsijungs. Praktiškai pageidautina numatyti apie 30% galios atsargą. Taigi labiausiai paplitę 600 arba 650 VA UPS yra tinkami maitinti kompiuterį, kurio realus suvartojimas siekia 200-250 vatų, ir monitorių, kuris sunaudoja apie 30-60 vatų daugiau.

Jei leidžia kompiuterių išdėstymas patalpoje, naudingiau naudoti vieną galingą UPS, o ne kelis mažus. Dviem biuro kompiuteriams prireiks apie 1000 VA galios nepertraukiamo maitinimo šaltinio. Norint maitinti tris greta stovinčius kompiuterius, užtenka vieno apie 1400 VA galios šaltinio.

Taigi nuo ko UPS apsaugo?

Kompiuterio ir monitoriaus maitinimo šaltinio filtrai taip pat gerai apriboja tinklo impulsinį triukšmą. Tačiau du filtrai yra geriau nei vienas! Taip pat svarbi apsauga nuo viršįtampių. Perdegus, pavyzdžiui, skyde esantis nulinis laidas, išvade gali atsirasti beveik 380 V įtampa. Tokiu atveju kompiuterių ir monitorių maitinimo šaltiniuose dažniausiai perdega varistoriai ir saugikliai. Remontas pigus, bet užtrunka. Teoriškai UPS turėtų reaguoti į galios viršįtampius, kol prie jo prijungtos įrangos saugikliai neišdegs.

Tačiau pirmiausia yra duomenų apsauga. Jei kompiuterio maitinimas išjungiamas kritiniu atveju, prarandama visa neišsaugota informacija. UPS leidžia išsaugoti atidarytus dokumentus ir gražiai išjungti, arba įjungti kompiuterį į miego režimą. Rankiniu būdu išsaugoti dokumentus yra lengviausia. Perjungus į akumuliatoriaus maitinimą, UPS pradeda garsiai pypsėti. Išgirdę tokį įspėjimą – patikrinkite, ar viskas išsaugota. Tada pažvelkite į situaciją: tiesiog išjunkite kompiuterį arba perjunkite jį į miego režimą.

Norint įjungti automatizavimą, reikia signaliniu kabeliu prie kompiuterio prijungti nepertraukiamo maitinimo šaltinio valdymo prievadą (USB arba RS-232, priklausomai nuo modelio) ir kompiuteryje įdiegti reikiamą programinę įrangą. Deja, daugelis vartotojų net nežino apie šią galimybę! UPS valdomas įmontuotu mikrovaldikliu. Jo programinė įranga (firmware) nuolat stebi įtampas ir sroves išorinėse grandinėse, įjungus ir periodiškai veikimo metu atlieka elektronikos ir baterijų testavimą. Jis taip pat išveda į valdymo prievadą informaciją apie esamą veikimo režimą, UPS komponentų būseną. Per kabelį šie duomenys siunčiami į kompiuterį, kur juos apdoroja stebėjimo programa.

Norint dirbti su UPS, patartina naudoti jo gamintojo siūlomą programą. Pavyzdžiui, APC (www.apc.com) tai yra Power-Chute programa, Ippon (www.ippon.ru) - WinPower2009 ir Ippon Monitor ir kt. Programą galima įdiegti iš disko, kuris pateikiamas kartu su rinkiniu. , bet geriau atsisiųsti naujausią versiją iš gamintojo svetainės.

Programos nustatymuose turite nustatyti automatinio išjungimo parinktis. Paprastai galima rinktis iš dviejų variantų: arba išjungti kompiuterį praėjus tam tikram laikui po perjungimo į atsarginį maitinimą arba padaryti tai šiek tiek laiko iki numatomo visiško baterijų išsikrovimo.

Kiek laiko „bespereboynikas“ gali dirbti su akumuliatoriaus energija?

Tai priklauso nuo akumuliatoriaus talpos ir energijos suvartojimo. Populiariausi modeliai turi vieną 12 V įtampos ir 7 Ah talpos bateriją. Teoriškai UPS su tokia baterija energijos rezervas siekia apie 80 vatvalandžių. Paprasčiau tariant, jis turėtų maitinti apkrovą, kurios galia yra 80 W apie 1 valandą, 160 W apie pusvalandį, 300 W apie 15 minučių ir tt Realiai, atsižvelgiant į konversijos nuostolius, šis laikas yra apie pusę. kad.

Šaltiniuose, kurių galia didesnė nei 800 VA, dažniausiai montuojami du tokie patys akumuliatoriai arba vienas, bet didesnės talpos. Gamintojų tinklalapiuose pateikiamos lentelės arba skaičiuotuvai, skirti įvairių modelių akumuliatoriaus veikimo laikui, esant skirtingoms apkrovoms, nustatyti. Tačiau „nepriklausomai“ galima daryti prielaidą, kad bet kuris modelis savo vardinės galios apkrovą galės maitinti maždaug 5–15 minučių. Jei reikia užtikrinti pakankamai ilgą kompiuterio baterijos veikimo laiką, geriau imkitės didelės talpos UPS su talpiomis baterijomis. Jis veiks tik trečdaliu ar ketvirtadaliu vardinės galios. Bet toks krūvis, mažas sau, jis galės tiekti energiją pusvalandžiui ar ilgiau.

Nepertraukiamas maitinimas taip pat naudingas tinklo įrangai (jungikliams, maršrutizatoriams, NAS). Priešingu atveju, išjungus maitinimą, tinklas iš karto „nukris“, o iš tinklo aplankų atidaryti dokumentai nebus išsaugoti. Jungiklį galite maitinti iš arčiausiai jo esančios darbo vietos UPS, nors tam teisingiau įrengti atskirą mažos galios „nepertraukiamo maitinimo šaltinį“.

Baterijos veikimo laikas ribotas. Veikiant jo talpa nuolat mažėja ir po 3-5 metų eksploatacijos nukrenta beveik iki nulio. Dar prieš tai, kai UPS indikatorius praneša, kad reikia pakeisti bateriją, pastebima, kad akumuliatorius „nebelaiko įkrovos“. Kiekvieną kartą baterijos veikimo laikas sumažėja. Iš esmės pakanka poros minučių, kad išsaugotumėte dokumentus ir teisingai išjungtumėte kompiuterį. Kai UPS pradeda išsijungti dar anksčiau, tikrai laikas keisti bateriją.

Bateriją pakeisti paprasta. Populiariuose APC prekės ženklo UPS ir kai kuriuose kituose akumuliatorius yra po nuimamu dangteliu arba dangteliu. Norint pasiekti Ippon, SVEN ir panašių UPS akumuliatorių, reikia atsukti keturis apačioje esančius varžtus ir atskirti korpuso puses. Instrukcijose ir oficialioje svetainėje vargu ar rasite savaiminio išmontavimo ir pakeitimo aprašymą: kaip ir spausdintuvų gamintojai, UPS gamintojai didelę pajamų dalį gauna parduodami „originalias“ baterijas, sumontavę jas įgaliotame servise. centrai.

Nepaisant to, beveik visose kompiuterių parduotuvėse parduodami įprastų dydžių sandarūs švino rūgšties akumuliatoriai. Prekės ženklas ir gamintojas nevaidina vaidmens: tai gana standartiniai produktai. Pirmiausia atidarykite savo "nepertraukiamą" ir sužinokite, kuri baterija jame yra. Daugumai „biuro klasės“ UPS (500–700 VA) tinka 12V 7Ah pažymėtos 151 × 94 × 65 mm dydžio baterijos. Įdėdami naują akumuliatorių, pabandykite sandariai uždėti gnybtus ant kontaktinių akumuliatoriaus žiedlapių. Jei gnybtai atsilaisvinę, juos galima švelniai priveržti replėmis.

Įdėjus akumuliatorių, UPS patartina sukalibruoti, kad jo programinė įranga įvertintų ir įsimintų naujos baterijos parametrus. Visiškai įkraukite akumuliatorių per dieną. Po to ištraukite kištuką iš lizdo, kad UPS persijungtų į autonominį maitinimą. Leiskite akumuliatoriui visiškai išsikrauti, kol nepertraukiamasis jungiklis išsijungs. Kaip apkrovą geriau naudoti ne kompiuterį (nors kraštutiniais atvejais tai leistina), o kelias lemputes, kurių bendra galia apie 300 vatų. Tada vėl prijunkite prie maitinimo tinklo ir įjunkite UPS – leiskite akumuliatoriui įkrauti ir įrenginys toliau veiks įprastai. Be viso prietaiso kalibravimo, ši procedūra taip pat yra baterijos „treniruotė“. Po viso ciklo „iškrovimas – įkrovimas“ akumuliatorius pradeda maksimaliai išnaudoti savo talpą.

Kodėl daugelis UPS turi telefono (RJ-11) ir tinklo (RJ-45) lizdus?

Pagal apibrėžimą "nepertraukiamiems" telefonams ar vietiniam tinklui nereikia. Tiesiog kaip „premija“ tame pačiame korpuse su įrenginiu yra telefono linijos ir tinklo impulsinio triukšmo pralaidumo filtrai. Vieną lizdą prijunkite prie telefono lizdo sienoje, o telefoną – prie kito. Jei telefono linijoje atsiranda aukštos įtampos trikdžiai, pavyzdžiui, per perkūniją, filtras išlygins įtampos viršįtampius ir apsaugos telefoną.

Prieš pirkdami naują UPS, turėtumėte susipažinti su kai kuriais „vidiniais“ jo veikimo aspektais. O tam, kad nepertraukiamas maitinimo šaltinis jums tarnautų kuo ilgiau ir maksimaliai išnaudotų investicijas, pabandykite vadovautis žemiau pateiktais patarimais.

Kokios baterijos naudojamos UPS

Visuose APC (ir kitų gerai žinomų didžiųjų UPS gamintojų) gaminamuose UPS naudojami švino rūgšties akumuliatoriai, labai panašūs į dažniausiai naudojamus automobilių akumuliatorius. Skirtumas slypi tame, kad jei atliksime tokį palyginimą, tai APC naudojami akumuliatoriai yra pagaminti naudojant tą pačią technologiją, kaip ir brangiausi šiandien prieinami automobilių akumuliatoriai: viduje esantis elektrolitas yra gelio pavidalo ir ne išsilieti, jei korpusas pažeistas; akumuliatorius sandarus, todėl nereikalaujantis priežiūros, eksploatacijos metu neišskiria kenksmingų ir sprogstamųjų dujų (vandenilio), jį galima „vartyti“ kaip tik nori, nebijant, kad išpils elektrolitas.

Kiek laiko veikia UPS baterijos?

Nors skirtinguose UPS naudoja tą pačią baterijos technologiją, UPS baterijos veikimo laikas tarp gamintojų labai skiriasi. Tai labai svarbu vartotojams, nes baterijos keitimas yra brangus (iki 30 % pradinės UPS kainos). Akumuliatoriaus gedimas sumažina sistemos efektyvumą ir yra prastovų bei nereikalingo galvos skausmo šaltinis. Temperatūra turi didelę įtaką akumuliatoriaus patikimumui. Faktas yra tas, kad natūralūs procesai, sukeliantys akumuliatoriaus senėjimą, labai priklauso nuo temperatūros. Išsamūs baterijų gamintojų pateikti bandymų duomenys rodo, kad baterijos veikimo laikas sutrumpėja 10 % kaskart pakilus temperatūrai 10°C. Tai reiškia, kad UPS turi būti suprojektuotas taip, kad baterijos įkaistų kuo mažiau. Visi internetiniai UPS ir internetiniai hibridai veikia šilčiau nei pertekliniai arba interaktyvūs UPS (todėl pirmiausia reikia ventiliatoriaus). Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl budėjimo režimu ir interaktyviems UPS akumuliatoriams reikia keisti mažiau nei internetiniams UPS.

Ar renkantis UPS reikėtų atkreipti dėmesį į įkroviklio dizainą?

Įkroviklis yra svarbi UPS dalis. Akumuliatorių įkrovimo sąlygos turi didelę įtaką jų ilgaamžiškumui. UPS akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra maksimalus, kai jis nuolat kraunamas nuolatinės įtampos arba plūduriuojančio tipo įkrovikliu. Tiesą sakant, įkraunamos baterijos tarnavimo laikas yra daug ilgesnis nei paprasto saugojimo. Taip yra todėl, kad kai kurie natūralūs senėjimo procesai sustabdomi dėl nuolatinio įkrovimo. Todėl bateriją būtina įkrauti net ir išjungus UPS. Daugeliu atvejų UPS yra reguliariai išjungiamas (jei apsaugota apkrova yra išjungta, tada nereikia laikyti UPS įjungto, nes jis gali užkliūti ir sukelti nepageidaujamą akumuliatoriaus nusidėvėjimą). Daugelis rinkoje esančių UPS nesuteikia svarbios nuolatinio įkrovimo funkcijos.

Ar įtampa turi įtakos patikimumui?

Baterijos sudarytos iš atskirų elementų, kurių kiekvienas yra maždaug 2 voltų. Norint sukurti aukštesnės įtampos akumuliatorių, atskiri elementai jungiami nuosekliai. 12 voltų akumuliatorius turi šešis elementus, 24 voltų akumuliatorius – 12 elementų ir t.t. Kai akumuliatorius įkraunamas, kaip UPS sistemose, atskiri elementai įkraunami vienu metu. Dėl neišvengiamos parametrų sklaidos kai kurie elementai užima didesnę įkrovimo įtampos dalį nei kiti. Tai sukelia priešlaikinį tokių elementų senėjimą. Serijiniu būdu sujungtų elementų grupės patikimumą lemia mažiausiai patikimo elemento patikimumas. Todėl, sugedus vienam iš elementų, sugenda ir visa baterija. Įrodyta, kad senėjimo procesų greitis yra tiesiogiai susijęs su baterijos elementų skaičiumi, todėl senėjimo greitis didėja didėjant akumuliatoriaus įtampai. Geriausi UPS tipai naudoja mažiau galingesnių elementų, o ne daugiau mažiau galingų elementų, taip padidindami patikimumą. Kai kurie gamintojai naudoja aukštos įtampos baterijas, kurios esant tam tikram galios lygiui gali sumažinti laidų jungčių ir puslaidininkių skaičių, taip sumažinant UPS kainą. Daugumos tipiškų UPS baterijų įtampa, kai galia apie 1 kVA, yra 24 ... 96 V. Esant tokiam galios lygiui, APC UPS akumuliatoriai, ypač Smart-UPS šeima, neviršija 24 V. Žemos įtampos akumuliatoriai APC UPS, turi ilgesnį tarnavimo laiką nei konkuruojantys įrenginiai. Vidutinis APC akumuliatorių tarnavimo laikas yra 3-5 metai (priklausomai nuo temperatūros, iškrovimo / įkrovimo ciklų dažnio), kai kurie gamintojai nurodo tik 1 metus. Per 10 metų UPS eksploatavimo laiką kai kurių sistemų vartotojai išleidžia dvigubai daugiau akumuliatorių nei pačiam įrenginiui! Nors gamintojui lengviau ir pigiau suprojektuoti UPS naudojant aukštos įtampos baterijas, vartotojas patiria paslėptų išlaidų, nes sutrumpėja UPS tarnavimo laikas.

Kodėl „Ripple“ srovė sumažina baterijos veikimo laiką

Idealiu atveju UPS baterija turėtų būti nuolat įkraunama, kad būtų pratęstas naudojimo laikas. Esant tokiai situacijai, visiškai įkrauta baterija iš įkroviklio paima nedidelę srovę, vadinamą slankiąja srove arba savaiminio įkrovimo srove. Nepaisant akumuliatorių gamintojų rekomendacijų, kai kurios UPS sistemos veikia baterijas papildomai pulsuojančia srove. Ripple srovės atsiranda todėl, kad keitiklis, tiekiantis kintamą srovę apkrovai, naudoja nuolatinės srovės įvestį. Lygintuvas, esantis UPS įėjime, visada gamina pulsuojančią srovę. Santykis išlieka lygus nuliui net naudojant pažangiausias ištaisymo ir pulsavimo slopinimo grandines. Todėl akumuliatorius, prijungtas lygiagrečiai su lygintuvo išėjimu, turi duoti tam tikrą srovę tais laiko momentais, kai srovė lygintuvo išėjime mažėja, ir atvirkščiai, būti įkrauta, kai lygintuvo išėjimo srovė krenta. Tai sukelia mini iškrovimo/įkrovimo ciklus, kurių dažnis paprastai lygus dvigubam UPS veikimo dažniui (50 arba 60 Hz). Dėl šių ciklų akumuliatorius susidėvi, įkaista ir per anksti sensta.

UPS, kurio baterija veikia budėjimo režimu, pvz., klasikinis budėjimo režimas, ferorezonansinis budėjimo režimas, interaktyvus linija, akumuliatoriaus bangos srovės neveikia. UPS baterija veikia įvairiais laipsniais (priklausomai nuo dizaino ypatybių), tačiau vis tiek ji visada veikia. Norint išsiaiškinti, ar yra pulsavimo srovių, būtina išanalizuoti UPS topologiją. Internetiniame UPS akumuliatorius yra tarp įkroviklio ir keitiklio, todėl visada bus pulsacinės srovės. Tai klasikinis, „istoriškai“ ankstyviausias „dvigubo konvertavimo internetu“ UPS tipas. Jei prijungtame UPS akumuliatorius nuo keitiklio įvesties yra atskirtas vieno ar kito tipo blokuojančiu diodu, keitikliu arba jungikliu, tada neturėtų būti pulsuojančios srovės. Natūralu, kad šiose konstrukcijose akumuliatorius ne visada prijungtas prie grandinės, todėl UPS su panašia topologija paprastai vadinamas hibridiniu.

Kuo negalite pasikliauti UPS

Baterija yra mažiausiai patikimas elementas daugumoje gerai suprojektuotų UPS sistemų. Tačiau UPS architektūra gali turėti įtakos šio kritinio komponento ilgaamžiškumui. Jei akumuliatorių nuolat kraunate net tada, kai UPS yra išjungtas (kaip daroma visuose APC gaminamuose UPS), jos tarnavimo laikas pailgėja. Renkantis UPS reikėtų vengti aukštos baterijos įtampos topologijos. Saugokitės UPS, kur akumuliatorius yra veikiamas banguojančių srovių arba perkaitimo. Dauguma UPS sistemų naudoja tas pačias baterijas. Tačiau dėl skirtingų sistemų UPS dizaino skirtumų labai skiriasi baterijos veikimo laikas, taigi ir eksploatavimo išlaidos.

Prieš naudodami naują UPS pirmą kartą, būtinai įkraukite baterijas.

Naujojo UPS akumuliatoriai transportuojant ir laikant sandėlyje, žinoma, prarado didžiąją dalį „gamyklinio“ įkrovimo. Todėl, jei UPS iš karto apkrausite, akumuliatoriai negalės užtikrinti tinkamo maitinimo lygio. Be to, savitikros rutina, kuri automatiškai paleidžiama kiekvieną kartą, kai įjungiamas UPS (išskyrus Back-UPS), be kitų diagnostikos priemonių patikrinama, ar akumuliatorius gali atlaikyti apkrovą. O kadangi neįkrautas akumuliatorius negali atlaikyti apkrovos, sistema tikriausiai praneš, kad baterija bloga ir ją reikia pakeisti. Viskas, ką jums reikia padaryti tokioje situacijoje, tai leisti įkrauti baterijas. Palikite UPS įjungtą 24 valandas. Tai pirmasis baterijų įkrovimas, todėl užtrunka daugiau laiko nei įprastas įprastas įkrovimas, reglamentuotas techniniame aprašyme. Pats UPS gali būti išjungtas. Jei UPS atsinešėte iš šaltos vietos, leiskite jam keletą valandų sušilti kambario temperatūroje.

Prie UPS prijunkite tik tas apkrovas, kurioms tikrai reikia nepertraukiamo maitinimo

UPS naudojimas yra pateisinamas tik tada, kai dėl energijos praradimo gali būti prarasti duomenys – asmeniniuose kompiuteriuose, serveriuose, šakotuvuose, maršrutizatoriuose, išoriniuose modemuose, streameriuose, diskų įrenginiuose ir kt. Spausdintuvams, skaitytuvams ir juo labiau apšvietimo lempoms UPS nereikia. Kas atsitiks, jei spausdinant nutrūksta spausdintuvo maitinimas? Popieriaus lapas suges – jo vertė nepalyginama su UPS kaina. Be to, prie nepertraukiamo maitinimo šaltinio prijungtas spausdintuvas, pereidamas prie baterijos, eikvoja savo energiją, atimdamas ją nuo kompiuterio, kuriam to tikrai reikia. Norint apsaugoti įrangą nuo iškrovų ir trukdžių, kurie neperduoda informacijos, kuri gali būti prarasta dingus maitinimui, pakanka naudoti apsaugą nuo viršįtampių (pavyzdžiui, APC Surge Arrest) arba, esant dideliems įtampos svyravimams. tinkle, apsauga nuo viršįtampių.

Jei šaltinis dažnai persijungia į akumuliatoriaus režimą, patikrinkite, ar jis tinkamai sukonfigūruotas. Gali pasirodyti, kad atsako slenkstis arba jautrumas nustatytas per daug griežtai.

Išbandykite UPS. Periodiškai vykdydami savitikros procedūrą, visada būsite tikri, kad UPS veikia visiškai.

Neatjunkite UPS. Išjunkite UPS naudodami priekiniame skydelyje esantį mygtuką, bet neatjunkite UPS laido iš lizdo, nebent paliksite jį ilgesniam laikui. Net išjungtas APC UPS krauna baterijas.

ComputerPress 12 "1999

Kokios baterijos naudojamos UPS

Kiek laiko veikia UPS baterijos?

Ar renkantis UPS reikėtų atkreipti dėmesį į įkroviklio dizainą?

Ar įtampa turi įtakos patikimumui?

Kodėl „Ripple“ srovė sumažina baterijos veikimo laiką

Kuo negalite pasikliauti UPS

Prieš naudodami naują UPS pirmą kartą, būtinai įkraukite baterijas.

Prie UPS prijunkite tik tas apkrovas, kurioms tikrai reikia nepertraukiamo maitinimo

Jei šaltinis dažnai persijungia į akumuliatoriaus režimą, patikrinkite, ar jis tinkamai sukonfigūruotas. Gali pasirodyti, kad atsako slenkstis arba jautrumas nustatytas per daug griežtai.

Išbandykite UPS. Periodiškai vykdydami savitikros procedūrą, visada būsite tikri, kad UPS veikia visiškai.

ComputerPress 12 "1999

Reikalavimai elektros kokybei yra teisiškai nustatyti valstybės standartais ir gana griežtais standartais. Energijos tiekimo organizacijos deda daug pastangų, kad jų būtų laikomasi, tačiau jos ne visada įgyvendinamos.

Mūsų butuose ir gamyboje periodiškai atsiranda:

visiškas elektros energijos tiekimas neribotam laikui;

periodiniai trumpalaikiai (10÷100 ms) aukštos įtampos (iki 6 kV) įtampos impulsai;

skirtingos trukmės viršįtampiai ir įtampos kritimai;

aukšto dažnio triukšmo perdangos;

dažnių dreifai.

Visos šios problemos neigiamai veikia buitinių ir biurų elektros energijos vartotojų veiklą. Ypatingą įtaką maitinimo kokybei turi mikroprocesoriai ir kompiuteriniai įrenginiai, kurie ne tik sugenda, bet ir gali visiškai prarasti savo našumą.

Nepertraukiamo maitinimo šaltinių paskirtis ir tipai

Siekiant sumažinti maitinimo šaltinio gedimų riziką, naudojami atsarginiai įrenginiai, kurie paprastai vadinami nepertraukiamo maitinimo šaltiniais (UPS) arba UPS (kilę iš angliškos frazės „Uninterruptible Power Supply“ santrumpos).

Jie gaminami skirtingo dizaino, kad atitiktų specifinius vartotojo poreikius. Pavyzdžiui, galingas UPS su helio baterijomis gali palaikyti viso kotedžo maitinimą kelias valandas.

Jų baterijos įkraunamos iš elektros linijos, vėjo turbinos ar kitų energijos nešėjų per inverterio lygintuvą. Jie maitina ir kotedžo elektros vartotojus.

Išjungus išorinį šaltinį, baterijos išsikrauna prie jų tinklo prijungtos apkrovos. Kuo didesnė akumuliatoriaus talpa ir mažesnė jų iškrovimo srovė, tuo ilgiau jie dirba.

Vidutinio galingumo nepertraukiamo maitinimo šaltiniai gali palaikyti patalpų klimato kontrolės sistemų ir panašios įrangos atsarginę kopiją.

Tuo pačiu metu paprasčiausi UPS modeliai gali atlikti tik kompiuterio avarinio išjungimo programą. Tuo pačiu metu viso jų darbo proceso trukmė neviršys 9÷15 minučių.

Kompiuterio nepertraukiamo maitinimo šaltiniai yra:

įmontuotas į įrenginio korpusą;

išorės.

Pirmosios konstrukcijos yra paplitusios nešiojamuosiuose kompiuteriuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, planšetiniuose kompiuteriuose ir panašiuose mobiliuosiuose įrenginiuose, maitinamuose įmontuotu akumuliatoriumi, kuriame yra maitinimo ir apkrovos perjungimo grandinė.

nešiojamojo kompiuterio baterija su įmontuotu valdikliu yra nepertraukiamo maitinimo šaltinis. Jo grandinė automatiškai apsaugo veikiančią įrangą nuo elektros energijos tiekimo sutrikimų.

Išorinės UPS struktūros, skirtos normaliam stacionarių kompiuterių programų užbaigimui, yra gaminami atskirame bloke.

Jie yra prijungti per maitinimo adapterį prie elektros lizdo. Iš jų maitinami tik tie įrenginiai, kurie yra atsakingi už programų veikimą:

sistemos blokas su prijungta klaviatūra;

monitorius, rodantis vykstančius procesus.

Kiti išoriniai įrenginiai: skaitytuvai, spausdintuvai, garsiakalbiai ir kita įranga iš UPS nėra maitinami. Priešingu atveju, kai programos strigs, jos pasiims dalį baterijose sukauptos energijos.

UPS darbo schemų sudarymo galimybės

Kompiuteriniai ir pramoniniai UPS gaminami pagal tris pagrindinius variantus:

perteklinis maitinimo šaltinis;

interaktyvi schema;

dviguba elektros energijos konversija.

Su pirmuoju metodu atsarginė schema, žymimas angliškais terminais „Standby“ arba „Off-Line“, įtampa iš tinklo į kompiuterį tiekiama per UPS, kurioje elektromagnetiniai trukdžiai pašalinami įmontuotais filtrais. Čia sumontuota ir ji, kurios pajėgumą palaiko valdiklio reguliuojama įkrovimo srovė.

Kai išorinis maitinimo šaltinis išnyksta arba viršija nustatytus standartus, valdiklis nukreipia akumuliatoriaus energiją į vartotojų maitinimo šaltinį. Norint konvertuoti nuolatinę srovę į kintamąją, prijungiamas paprastas keitiklis.

UPS budėjimo režimo pranašumai

Išjungti nepertraukiamo maitinimo šaltiniai yra labai efektyvūs, kai yra maitinami, veikia tyliai, išskiria mažai šilumos ir yra palyginti pigūs.

Trūkumai

UPS budėjimo režimas išsiskiria:

ilgas perėjimas prie baterijos maitinimo 4÷13 ms;

iškraipytas keitiklio sukuriamas išvesties signalas meandro, o ne harmoninės sinusoidės pavidalu;

įtampos ir dažnio reguliavimo trūkumas.

Tokie įrenginiai dažniausiai naudojami asmeniniuose kompiuteriuose.

UPS interaktyvi grandinė

Jie žymimi anglišku terminu „Line-Interactive“. Jie atliekami pagal ankstesnę, bet sudėtingesnę schemą, įtraukiant įtampos stabilizatorių, naudojant automatinį transformatorių su žingsniniu reguliavimu.

Tai leidžia reguliuoti išėjimo įtampą, tačiau jie negali valdyti signalo dažnio.

Triukšmo filtravimas įprastu režimu ir perjungimas į keitiklio maitinimą avarijos atveju vyksta pagal UPS budėjimo algoritmus.

Pridėjus įvairių modelių įtampos stabilizatorių su valdymo metodais, buvo galima sukurti keitiklius, kurių bangos forma ne tik meandra, bet ir sinusoidė. Tačiau nedidelis valdymo etapų skaičius, pagrįstas relės perjungimu, neleidžia realizuoti visų stabilizavimo funkcijų.

Tai ypač pasakytina apie pigius modelius, kurie, pereidami prie akumuliatoriaus energijos, ne tik pervertina dažnį virš nominalios vertės, bet ir iškreipia sinusoido formą. Trikdžius įveda įmontuotas transformatorius, kurio šerdyje vyksta histerezės procesai.

Brangiuose modeliuose veikia keitikliai ant puslaidininkinių jungiklių. Line-Interactive UPS yra greitesni, kai perjungiama į baterijos maitinimą, nei Off-Line UPS. Ją užtikrina sinchronizavimo algoritmų veikimas tarp įeinančios įtampos ir išėjimo signalų. Tačiau tuo pat metu yra šiek tiek nepakankamai įvertintas efektyvumas.

Line-Interactive UPS negali būti naudojamas asinchroniniams varikliams, kurie masiškai montuojami visuose buitiniuose prietaisuose, įskaitant šildymo sistemas, maitinti. Jie naudojami valdyti įrenginius, kuriuose elektra filtruojama ir tuo pačiu metu ištaisoma: kompiuteriais ir buitine elektronika.

dvigubos konversijos UPS

Ši UPS grandinė pavadinta angliškos frazės „On-line“ vardu ir veikia su įranga, kuriai reikalinga aukštos kokybės energija. Jis gamina dvigubą elektros konversiją, kai kintamos srovės sinusinės harmonikos lygintuvas nuolat konvertuojamos į pastovią vertę, kuri perduodama per keitiklį, kad išvestyje susidarytų pasikartojanti sinusoidė.

Čia akumuliatorius yra nuolat prijungtas prie grandinės, todėl nereikia jo perjungti. Šis metodas praktiškai pašalina nepertraukiamo maitinimo šaltinio paruošimo perjungimui laikotarpį.

UPS On-line veikimą pagal akumuliatoriaus būseną galima suskirstyti į tris etapus:

įkrovimo stadija;

laukimo būsena;

iškrovimas į kompiuterį.

Įkrovimo laikotarpis

Sinusinės bangos įvesties ir išvesties grandines pertraukia UPS vidinis jungiklis.

Akumuliatorius, prijungtas prie lygintuvo, gauna įkrovimo energiją, kol jos talpa atkuriama iki optimalių verčių.

Paruoštas laikotarpis

Pasibaigus akumuliatoriaus įkrovimui, nepertraukiamo maitinimo automatika uždaro vidinį jungiklį.

Baterija palaiko buferio parengties būseną.

Iškrovos laikotarpis

Baterija automatiškai perjungiama, kad maitintų kompiuterio stotį.

Dvigubos konversijos nepertraukiamo maitinimo šaltiniai turi mažesnį efektyvumą linijiniu režimu nei kiti modeliai dėl energijos suvartojimo šilumos ir triukšmo generavimui. Tačiau sudėtingose struktūrose efektyvumui padidinti naudojami metodai.

UPS On-line gali koreguoti ne tik įtampos dydį, bet ir jos virpesių dažnį. Tai išskiria juos iš ankstesnių modelių ir leidžia juos naudoti įvairiems sudėtingiems įrenginiams su asinchroniniais varikliais maitinti. Tačiau tokių įrenginių kaina yra daug didesnė nei ankstesnių modelių.

UPS sudėtis

Priklausomai nuo veikimo grandinės tipo, nepertraukiamo maitinimo šaltinio komplektą sudaro:

Akumuliatoriai, skirti akumuliuoti elektros energiją;

Akumuliatoriaus veikimo palaikymas;

sinusinės bangos keitiklis,

proceso valdymo schema;

programinė įranga.

Nuotolinei prieigai prie įrenginio gali būti naudojamas vietinis tinklas, o grandinės patikimumas gali būti padidintas dėl jo pertekliaus.

Kai kurie nepertraukiamo maitinimo šaltiniai naudoja „Apėjimo“ režimą, kai apkrova maitinama filtruojama tinklo įtampa, neveikiant pagrindinei įrenginio grandinei.

Dalis UPS turi pakopinį įtampos reguliatorių „Booster“, valdomą automatikos.

Atsižvelgiant į poreikį atlikti sudėtingus techninius sprendimus, nepertraukiamo maitinimo šaltiniuose gali būti įrengtos papildomos specialios funkcijos.