Avbruddsfri strømforsyning: formål og typer. Dobbel konverteringskrets. Hvor lenge varer UPS-batterier?

Avbruddsfri strømforsyning, UPS, UPS- så snart de kaller denne enkle enheten i stand til å gi uavbrutt energiforsyning på steder av spesiell betydning. Slike anlegg inkluderer først og fremst kjernekraftbedrifter, oljeproduksjon og oljeraffineringskomplekser og sosiale infrastrukturanlegg.

Like viktig er uavbrutt strømforsyning og hjemme: effektiv drift av lokale datanettverk og personlige datamaskiner avhenger direkte av elektrisitet. I tilfelle strømbrudd eller fullstendig avstenging vil det tillate datamaskinen å fungere i noen flere titalls minutter, noe som er nok til å lagre nødvendige data og trygt slå av datamaskinen.

Det er klart at UPS priser for én datamaskin og UPS priser for stor produksjon vil avvike fra hverandre. Derfor velger UPS/UPS, må du vite om visse typer slike enheter.

Klassifisering og typer UPS

Basert på ulike parametere, UPS Det er vanlig å dele det inn i flere typer. Hvis vi bruker kraft som avgjørende faktor UPS, så blant dem er det enheter med høy, middels og lav effekt. Denne eller den effektklassen brukes til ulike formål, og det er klart at bruk av en effekt på flere hundre watt ikke vil være helt hensiktsmessig for en enkelt datamaskin hjemme.

En annen klassifiseringsparameter som definerer typer UPS, er det generelt akseptert å vurdere driftsprinsippet for avbruddsfri strømforsyningssystemer selv. I denne forbindelse skilles følgende kategorier ut: UPS som online (on-line), offline (off-line) og lineært-interaktivt (line-interactive).

Frakoblet uavbrutt strømkilde Under normal drift gir den tilkobling til hovedstrømforsyningen. I nødmodus byttes strømmen til reservekilder, i dette tilfellet til batterier. Hovedfordel UPS Offline-typen forblir dens enkle utførelse og upretensiøsitet i drift.

Lineær interaktiv UPS I tillegg til bryterenheten inkluderer de en innkommende spenningsstabilisator. Det er uavbrutt strømkilde denne typen gir ikke bare autonom strømforsyning enheter under strømbrudd, men beskytter også mot lav- eller høyspenning uten generell bytte til nødmodus.

på nett uavbrutt strømkilde bygget på prinsippet om dobbel spenningskonvertering. AC-spenningen mottatt ved inngangen transformeres til DC ved hjelp av en likeretter, og blir deretter AC igjen ved hjelp av en omformer. Alt dette bidrar til å etablere et stabilt nivå av utgangsspenning, og demper også forstyrrelser fra hovedforsyningsnettverket.

Hovedformålet med en avbruddsfri strømforsyning (UPS) er å midlertidig gi strøm til utstyr under strømbrudd. Det er vanlig praksis å koble til datamaskiner via en UPS overalt. Riktignok er dette for mange brukere en slags "regel for god oppførsel", og den praktiske betydningen av dette ritualet unngår dem. "Vel, en UPS beskytter datamaskinen mot strømstøt ..." La oss prøve å finne ut av det: hva, fra hva og hvordan beskytter den avbruddsfrie strømforsyningen?

I henhold til den interne strukturen og driftslogikken er alle UPS-er delt inn i tre klasser: passive, linjeinteraktive og dobbeltkonverterende UPS-er. De takler derfor hendelser i kraftnettet i ulik grad og tilhører ulike prisklasser.

Passiv(stand-by, VFD, back-UPS, backup) kilder er de enkleste og billigste. I dem er batteristrømkretsen vanligvis slått av, og starter bare når nettspenningen svikter. Byttetiden fra nettdrift til batteridrift er tideler av et sekund, og utgangssignalet ved drift på batteri er merkbart forskjellig fra "riktig" sinusbølge. Som regel er et enkelt støyfilter og en høyhastighetssikring installert ved inngangen til slike UPS-er. Den første jevner delvis ut impulsstøy, og den andre skal fungere når spenningen i strømnettet øker betydelig. Passive UPS-er er designet for å drive hjemme- og kontor-PCer. En liten "dip" i utgangsspenningen ved bytte til batteriet er ikke farlig for datamaskinens strømforsyninger.

Lineær interaktiv(line-interactive, VI, Smart-UPS) UPS-er utmerker seg ved at batteristrømkretsen er konstant slått på. Når spenningen ved inngangen til den avbruddsfrie strømforsyningen forsvinner, bytter utgangskontaktene nesten umiddelbart til den interne omformeren - for de drevne enhetene er denne overgangen nesten umerkelig. I tillegg er mange linjeinteraktive UPS-er i stand til automatisk å opprettholde en utgangsspenning på 220 V. Dette gjøres på to måter.

Så lenge nettspenningen er mellom 175 og 275 V, er AVR-mekanismen (Automatic Voltage Regulation) aktivert. Når inngangsspenningen avviker fra 10 til 25 % under den nominelle verdien, øker UPS-en utgangsspenningen med 15 %. Når inngangsspenningen avviker fra 10 til 25 % over den nominelle verdien, reduserer UPS-en spenningen med 15 %. Hvis nettspenningen overskrider grenseverdiene, bytter den linjeinteraktive UPSen til batteristrøm. I denne modusen fortsetter den å fungere til enten nettspenningen går tilbake til normalen eller batteriet er utladet. Slike UPS-er bør imidlertid ikke betraktes som spenningsstabilisatorer. Deres "stabiliserings"-modus er tvunget og kortsiktig!

I Dobbel konvertering UPS(dobbel konvertering, VFI, Online-UPS) utgangsspenningen tilføres konstant fra omformeren, omformeren går hele tiden på batteristrøm, og batteriet lades kontinuerlig fra nettverket. Faktisk er inngangen og utgangen til UPS-en galvanisk isolert fra hverandre, og en stabilisert spenning tilføres utgangen. Dette er den mest pålitelige, men samtidig uøkonomiske ordningen. Selve UPS-en er dyr, stor og tung, omformeren blir veldig varm og krever viftekjøling, og energitapet ved konvertering utgjør titalls prosent.

Dobbeltkonverterende UPS-er brukes kun til å drive servere og datamaskiner i kritiske applikasjoner. Slike modeller kommer sjelden på generelt salg - de leveres vanligvis på bestilling. Mest sannsynlig vil du kjøpe passive eller høyst linjeinteraktive UPS-er for å drive arbeidsdatamaskinene dine.

Strømmen til avbruddsfri strømforsyning er vanligvis angitt i volt-ampere (VA, VA). For å konvertere disse verdiene til mer kjente watt (W), må du multiplisere effekten i volt-ampere med en faktor på 0,6. For eksempel vil en UPS med en effekt på 600 VA gi strøm til utstyr med et maksimalt forbruk på 360 W. Hvis du gir en stor belastning, vil strømbeskyttelsen fungere og den avbruddsfrie strømforsyningen slås av. I praksis er det ønskelig å gi ca 30 % kraftreserve. Dermed er de vanligste 600 eller 650 VA UPS-ene egnet for å drive en datamaskin med et reelt forbruk på 200-250 W og en skjerm, som tar omtrent ytterligere 30-60 W.

Hvis arrangementet av datamaskiner i rommet tillater det, er det mer lønnsomt å bruke en kraftig UPS i stedet for flere små. To kontordatamaskiner vil kreve en avbruddsfri strømforsyning med en effekt på ca. 1000 VA. For å drive tre datamaskiner som står ved siden av hverandre, er én kilde med en effekt på ca. 1400 VA tilstrekkelig.

Så hva beskytter en UPS mot?

Filtre i strømforsyningen til datamaskinen og skjermen gjør også en god jobb med å begrense impulsstøy fra nettverket. Imidlertid er to filtre bedre enn ett! Overspenningsvern er også viktig. Hvis for eksempel den nøytrale ledningen i panelet brenner ut, kan spenningen i stikkontakten være nesten 380 V. I strømforsyninger til datamaskiner og skjermer, i dette tilfellet, brenner vanligvis varistorer og sikringer ut. Reparasjoner er billige, men tar tid. I teorien skal UPS-en reagere på en spenningsstøt før sikringene i utstyret som er koblet til den brenner ut.

Databeskyttelse kommer imidlertid først. Hvis strømmen til datamaskinen slås av, går all ulagret informasjon tapt. UPS-en lar deg enten lagre åpne dokumenter og slå den elegant av, eller sette datamaskinen i hvilemodus. Manuell lagring av dokumenter er den enkleste måten. Når du bytter til batteristrøm, begynner UPS-en å pipe høyt. Når du hører en slik advarsel, sjekk om alt er lagret. Se deretter på situasjonen: enten slå av datamaskinen eller sett den i hvilemodus.

For å aktivere automatiseringen må du koble kontrollporten (USB eller RS-232, avhengig av modell) av den avbruddsfrie strømforsyningen til datamaskinen med en signalkabel og installere nødvendig programvare på datamaskinen. Dessverre er mange brukere ikke engang klar over denne muligheten! Driften av UPSen styres av en innebygd mikrokontroller. Mikroprogrammet (fastvaren) overvåker konstant spenninger og strømmer i eksterne kretser når de er slått på og tester regelmessig elektronikken og batteriet under drift. Den gir også informasjon om gjeldende driftsmodus og tilstanden til UPS-komponentene til kontrollporten. Disse dataene overføres via kabel til en datamaskin, hvor de behandles av et overvåkingsprogram.

For å arbeide med UPS, anbefales det å bruke programmet som tilbys av produsenten. For eksempel, for APC (www.apc.com) er dette Power-Chute-programmet, for Ippon (www.ippon.ru) - WinPower2009 og Ippon Monitor, etc. Programmet kan installeres fra disken som er inkludert i settet, men det er bedre å laste ned den nyeste versjonen fra produsentens nettsted.

I applikasjonsinnstillingene må du angi parameterne for automatisk avslutning. Som regel er det to alternativer å velge mellom: enten slå av datamaskinen etter en viss tid etter bytte til reservestrøm, eller gjør det en stund før batteriene forventes å være helt utladet.

Hvor lenge kan en avbruddsfri strømforsyning fungere på batteristrøm?

Dette avhenger av batterikapasitet og strømforbruk. De fleste masseproduserte modeller har ett batteri med en spenning på 12 V og en kapasitet på 7 Ah. Teoretisk sett har en UPS med et slikt batteri en energireserve på rundt 80 wattimer. Enkelt sagt skal den drive en 80 W belastning i ca. 1 time, 160 W i en halv time, 300 W i ca. 15 minutter, osv. I virkeligheten, tatt i betraktning konverteringstap, er denne tiden omtrent halvparten av tiden.

Kilder med en effekt på mer enn 800 VA har vanligvis to like batterier eller ett, men med større kapasitet. Tabeller eller kalkulatorer for å bestemme batterilevetid ved forskjellig belastning for ulike modeller finnes på produsentenes nettsider. Imidlertid kan vi "umiddelbart" anta at enhver modell vil være i stand til å drive en belastning av dens nominelle kraft i omtrent 5-15 minutter. Hvis du trenger å gi strøm til datamaskinen din fra batterier i tilstrekkelig lang tid, er det bedre å ta en høyeffekts UPS med romslige batterier. Den vil fungere på bare en tredjedel eller en fjerdedel av merkeeffekten. Men han vil være i stand til å forsyne en slik last, lav for seg selv, med energi i en halvtime eller lenger.

Nettverksutstyr (svitsjer, rutere, NAS) drar også nytte av avbruddsfri strømforsyning. Ellers, når strømmen går, vil nettverket umiddelbart "falle", og dokumenter åpnet fra nettverksmapper vil ikke kunne lagres. Du kan slå på bryteren fra UPS-en til arbeidsstasjonen nærmest den, selv om det er mer riktig å installere en separat "avbruddsfri strømforsyning" med lav strøm for dette.

Batterilevetiden er begrenset. Når den er i drift, synker dens kapasitet jevnt og trutt, og etter 3-5 års drift faller den til nesten null. Selv før indikatoren på UPS-en signaliserer behovet for å bytte ut batteriet, blir det merkbart at batteriet ikke lenger "holder en ladning". Hver gang blir batterilevetiden kortere. I prinsippet er et par minutter nok til å lagre dokumenter og slå av datamaskinen på riktig måte. Når UPS-en begynner å slå seg av enda tidligere, er det definitivt på tide å bytte batteri.

Det er enkelt å bytte batteri. I populære UPS-er fra APC-merket og noen andre er batteriet plassert under en avtagbar luke eller deksel. For å komme til batteriet i UPS-merkene Ippon, SVEN og lignende i design, må du skru ut de fire skruene på bunnen og skille halvdelene av kabinettet. I instruksjonene og på den offisielle nettsiden vil du neppe finne en beskrivelse av selvdemontering og utskifting: i likhet med skriverprodusenter mottar UPS-produsenter en betydelig andel av inntektene sine fra salg av "originale" batterier med installasjon i autorisert service sentre.

Imidlertid selger nesten alle databutikker forseglede blybatterier i de mest populære størrelsene. Merket og produsenten spiller ingen rolle: dette er helt standardprodukter. Åpne først UPS-en og finn ut hva slags batteri som er installert i den. For de fleste "kontorklasse" UPS-er (500-700 VA) er batterier merket 12V 7Ah med dimensjoner på 151x94x65 mm egnet. Når du installerer et nytt batteri, prøv å feste polene tett på batterikontakttappene. Hvis terminalene er løse, kan du stramme dem forsiktig med en tang.

Etter at du har installert batteriet, anbefales det å kalibrere UPS-en slik at fastvaren evaluerer og husker parametrene til det nye batteriet. Lad batteriet helt opp innen 24 timer. Trekk deretter støpselet ut av stikkontakten slik at UPS-en går over til autonom strømforsyning. La batteriet utlades helt til den avbruddsfrie strømforsyningen slår seg av. Det er bedre å ikke bruke en datamaskin som belastning (selv om dette i ekstreme tilfeller er akseptabelt), men flere lyspærer med en total effekt på omtrent 300 W. Koble deretter til nettverket igjen og slå på UPS-en - la batteriet lades og enheten fortsette å fungere som normalt. I tillegg til å kalibrere enheten som helhet, "trener" denne prosedyren også batteriet. Etter en fullstendig utladnings- og ladesyklus begynner batteriet å bruke maksimal kapasitet.

Hvorfor har mange UPS-er telefon (RJ-11) og nettverk (RJ-45) stikkontakter?

Per definisjon trenger ikke avbruddsfrie systemer en telefon eller et lokalt nettverk. Akkurat som en "bonus", er gjennomstrømmingsimpulsstøyfiltre for telefonlinjen og nettverket installert i samme hus som enheten. Koble den ene kontakten til telefonkontakten på veggen, og koble telefonen til den andre. Hvis det oppstår høyspentforstyrrelser i telefonlinjen, for eksempel under et tordenvær, vil filteret jevne ut spenningsstøtet og beskytte telefonen.

Før du kjøper en ny UPS, bør du gjøre deg kjent med noen av de "interne" aspektene ved driften. For å sikre at din avbruddsfri strømforsyning tjener deg så lenge som mulig og at investeringen din er så effektiv som mulig, prøv å følge tipsene nedenfor.

Hvilke batterier brukes i UPS-en

Alle UPS-produkter produsert av APC (og andre kjente store UPS-produsenter) bruker blybatterier, omtrent som de vanligste bilbatteriene. Forskjellen er at hvis vi skal foreta en slik sammenligning, er batteriene som brukes av APC laget ved hjelp av samme teknologi som de dyreste bilbatteriene som er tilgjengelige i dag: elektrolytten inne er i en gellignende tilstand og søles ikke hvis saken er skadet; Batteriet er forseglet, som et resultat av at det ikke krever vedlikehold, ikke avgir skadelige og eksplosive gasser (hydrogen) under drift, det kan "snus" på noen måte uten frykt for å søle elektrolytten.

Hvor lenge varer UPS-batterier?

Selv om forskjellige UPS-systemer ser ut til å bruke samme batteriteknologi, varierer levetiden til UPS-batterier fra forskjellige produsenter mye. Dette er ganske viktig for brukere, siden det er dyrt å bytte batterier (opptil 30% av den opprinnelige kostnaden for UPS). Batterifeil reduserer systemets effektivitet, og forårsaker nedetid og unødvendig hodepine. Temperaturen har en betydelig innvirkning på batteriets pålitelighet. Faktum er at de naturlige prosessene som forårsaker batterialdring i stor grad avhenger av temperaturen. Detaljerte testdata levert av batteriprodusenter viser at batterilevetiden reduseres med 10 % for hver 10 °C økning i temperaturen. Dette betyr at UPS-en må være utformet for å minimere batterioppvarming. Alle UPS-er med online-topologi og hybride nettkilder varmes opp mer enn standby- eller linjeinteraktive (det er grunnen til at førstnevnte krever en vifte). Dette er den viktigste grunnen til at UPS-er av standby- og linjeinteraktive typer krever batteribytte sjeldnere enn UPS-er med online-topologi.

Bør du være oppmerksom på utformingen av laderen når du velger en UPS?

Laderen er en viktig komponent i UPS-en. Forholdene som batterier lades under har en betydelig innvirkning på levetiden. UPS-batteriets levetid maksimeres hvis den lades kontinuerlig fra en konstant eller flytende spenningslader. Faktisk overskrider levetiden til et oppladbart batteri betydelig perioden med enkel lagring. Dette skjer fordi noen naturlige aldringsprosesser stoppes av konstant opplading. Derfor er det nødvendig å lade opp batteriet selv om UPS-en er slått av. I mange tilfeller slås UPS-en av regelmessig (hvis lasten som beskyttes er slått av, er det ikke nødvendig å holde UPS-en på, siden den kan snuble og forårsake uønsket slitasje på batteriet). Mange kommersielt tilgjengelige UPS-er har ikke den viktige funksjonen kontinuerlig lading.

Påvirker spenning påliteligheten?

Batterier består av individuelle celler på omtrent 2V hver. For å lage et batteri med høyere spenning, kobles individuelle celler i serie. Et 12-volts batteri har seks celler, et 24-volts batteri har 12 celler osv. Når batteriet er på vedlikeholdslading, som i UPS-systemer, lades de enkelte cellene opp samtidig. På grunn av den uunngåelige spredningen av parametere, tar noen elementer en større andel av ladespenningen enn andre. Dette forårsaker for tidlig aldring av slike elementer. Påliteligheten til en gruppe seriekoblede elementer bestemmes av påliteligheten til det minst pålitelige elementet. Derfor, når en av cellene svikter, svikter batteriet som helhet. Det er bevist at aldringshastigheten er direkte relatert til antall elementer i batteriet, og derfor øker aldringshastigheten med økende batterispenning. De beste UPS-typene bruker færre høyeffektselementer i stedet for mer laveffektelementer, og oppnår dermed økt pålitelighet. Noen produsenter bruker høyspentbatterier, som for et gitt effektnivå kan redusere antall ledningsforbindelser og halvledere, og dermed redusere kostnadene til UPS-en. Batterispenningen til de fleste typiske UPS-er med en effekt på ca. 1 kVA er 24...96 V. Ved dette effektnivået overstiger ikke batteriene til APC UPS-er, spesielt Smart-UPS-familien, 24 V. Lavspentbatterier i UPS-er produsert av APC, har lengre levetid sammenlignet med konkurrerende enheter. Gjennomsnittlig levetid for APC-batterier er 3-5 år (avhengig av temperaturforhold og hyppighet av utladings-/ladesykluser), mens noen produsenter angir en levetid på kun 1 år. I løpet av den 10-årige levetiden til en UPS bruker noen systembrukere dobbelt så mye på batterier som de gjør på selve enheten! Selv om det er enklere og billigere for produsenten å utvikle en UPS ved bruk av høyspenningsbatterier, er det en skjult kostnad for brukeren i form av en kortere UPS-levetid.

Hvorfor "pulserende" strøm reduserer batterilevetiden

Ideelt sett, for å øke brukstiden, bør UPS-batteriet holdes på en "flytende" eller konstant ladning. I denne situasjonen trekker et fulladet batteri en liten mengde strøm fra laderen, kalt flyte- eller selvladestrøm. Til tross for batteriprodusentenes anbefalinger, utsetter noen UPS-systemer i tillegg batterier for krusningsstrøm. Ripplestrømmer oppstår fordi omformeren som produserer vekselstrøm for lasten bruker likestrøm ved inngangen. Likeretteren, plassert ved inngangen til UPS-en, produserer alltid en pulserende strøm. Koeffisienten forblir ikke-null selv ved bruk av de mest moderne likerettings- og krusningsdempingskretsene. Derfor må et batteri som er koblet parallelt med utgangen til likeretteren levere noe strøm i de øyeblikkene når strømmen ved likeretterutgangen synker, og omvendt - for å lades opp når strømmen ved likeretterutgangen synker. Dette forårsaker miniutladnings-/ladesykluser med en frekvens som typisk er lik dobbelt så stor som driftsfrekvensen til UPS-en (50 eller 60 Hz). Disse syklusene sliter ut batteriet, varmer det opp og får det til å eldes for tidlig.

I en UPS med et batteri i reserve, for eksempel en klassisk backup, en ferroresonant backup eller en linjeinteraktiv UPS, utsettes ikke batteriet for krusningsstrømmer. Det elektroniske UPS-batteriet varierer i varierende grad (avhengig av designfunksjonene), men er likevel alltid utsatt for dem. For å avgjøre om rippelstrømmer forekommer, er det nødvendig å analysere UPS-topologien. I en online UPS er batteriet plassert mellom laderen og omformeren, og det vil alltid være pulserende strømmer. Dette er den klassiske, "historisk" tidligste typen "online dobbel konvertering" UPS. Hvis batteriet i en online UPS er atskilt fra inverterinngangen med en blokkeringsdiode, omformer eller bryter av en eller annen type, bør det ikke være noen pulserende strøm. Naturligvis er batteriet i disse designene ikke alltid koblet til kretsen, og derfor klassifiseres UPS med en lignende topologi vanligvis som hybrid.

Hva du ikke kan stole på i en UPS

Batteriet er det minst pålitelige elementet i de fleste veldesignede UPS-systemer. UPS-arkitekturen kan imidlertid påvirke levetiden til denne kritiske komponenten. Hvis du holder batteriet under kontinuerlig lading selv når UPS-en er slått av (som det gjøres i alle UPS-er produsert av APC), øker levetiden. Når du velger en UPS, bør topologier med høy batterispenning unngås. Pass på UPS-er som utsetter batteriet for krusningsstrømmer eller overoppheting. De fleste UPS-systemer bruker de samme batteriene. Imidlertid forårsaker designforskjeller mellom UPS-systemer i forskjellige systemer betydelige forskjeller i batterilevetid og følgelig i driftskostnader.

Før du slår på din nye UPS for første gang, sørg for å lade batteriene.

Batteriene til den nye UPS-en mistet naturlig nok mesteparten av "fabrikk"-ladingen under transport og lagring på lageret. Derfor, hvis du umiddelbart setter UPS-en under belastning, vil ikke batteriene være i stand til å gi tilstrekkelig strømstøtte. Dessuten sjekker en selvtestrutine som kjører automatisk hver gang UPS-en (unntatt Back-UPS) slås på, blant andre diagnostiske operasjoner, om batteriet er i stand til å håndtere belastningen. Og siden et uladet batteri ikke kan takle belastningen, kan systemet rapportere at batteriet er defekt og må skiftes ut. Alt du trenger å gjøre i en slik situasjon er å la batteriene lades. La UPS-en være koblet til nettverket i 24 timer. Dette er den første ladingen av batteriene, så det krever mer tid enn vanlig standardlading, regulert i den tekniske beskrivelsen. Selve UPS-en kan være slått av. Hvis du hentet UPS-en fra kulden, la den varmes opp ved romtemperatur i noen timer.

Koble bare de lastene til UPS-en som faktisk krever avbruddsfri strøm.

Bruk av en UPS er kun berettiget der et tap av strøm kan føre til tap av data - i personlige datamaskiner, servere, huber, rutere, eksterne modemer, streamere, diskstasjoner, etc. Skrivere, skannere og spesielt belysningslamper krever ikke UPS. Hva skjer hvis skriveren mister strømmen under utskrift? Et papirark blir skadet - verdien kan ikke sammenlignes med prisen på en UPS. I tillegg bruker en skriver koblet til en avbruddsfri strømforsyningsenhet, når den bytter til batteristrøm, energien deres, og tar den bort fra datamaskinen som virkelig trenger det. For å beskytte utstyr mot utladninger og forstyrrelser som ikke inneholder informasjon som kan gå tapt som følge av strømbrudd, er det tilstrekkelig å bruke et nettverksfilter (for eksempel APC Surge Arrest) eller, ved betydelige svingninger i nettverksspenningen, en nettverksstabilisator.

Hvis kilden din ofte bytter til batterimodus, kontroller at den er riktig konfigurert. Det kan hende at responsterskelen eller sensitiviteten er satt for krevende.

Test UPS-en. Ved å kjøre en selvtest med jevne mellomrom, vil du alltid være sikker på at UPS-en din er fullt operativ.

Ikke koble fra UPS-en. Slå av UPS-en ved å bruke knappen på frontpanelet, men ikke koble fra UPS-en med mindre du forlater den i en lengre periode. Selv når den er slått av, lader APC UPS batteriene.

ComputerPress 12"1999

Hvilke batterier brukes i UPS-en

Hvor lenge varer UPS-batterier?

Bør du være oppmerksom på utformingen av laderen når du velger en UPS?

Påvirker spenning påliteligheten?

Hvorfor "pulserende" strøm reduserer batterilevetiden

Hva du ikke kan stole på i en UPS

Før du slår på din nye UPS for første gang, sørg for å lade batteriene.

Koble bare de lastene til UPS-en som faktisk krever avbruddsfri strøm.

Hvis kilden din ofte bytter til batterimodus, kontroller at den er riktig konfigurert. Det kan hende at responsterskelen eller sensitiviteten er satt for krevende.

Test UPS-en. Ved å kjøre en selvtest med jevne mellomrom, vil du alltid være sikker på at UPS-en din er fullt operativ.

ComputerPress 12"1999

Krav til kvaliteten på elektrisitet er lovlig foreskrevet av statlige standarder og ganske strenge forskrifter. Elektanstrenger seg mye for å overholde dem, men de blir ikke alltid implementert.

I våre leiligheter, og i produksjon, oppstår følgende periodisk:

fullstendig strømbrudd på ubestemt tid;

aperiodiske kortsiktige (10÷100 ms) høyspente (opptil 6 kV) spenningspulser;

støt og fall i spenning med varierende varighet;

høyfrekvente støyoverlegg;

frekvensdrift.

Alle disse problemene påvirker arbeidet til husholdnings- og kontorelektrisitetsforbrukere negativt. Mikroprosessor og dataenheter er spesielt påvirket av kvaliteten på strømforsyningen, de svikter ikke bare, men kan også miste funksjonaliteten fullstendig.

Formål og typer avbruddsfri strømforsyning

For å redusere risikoen for funksjonsfeil i strømforsyningsnettverket, brukes backup-enheter, som vanligvis kalles uninterruptible power supplies (UPS) eller UPS (avledet fra forkortelsen av den engelske frasen "Uninterruptible Power Supply").

De er produsert med forskjellige design for å løse spesifikke forbrukerproblemer. For eksempel kan kraftige UPS-er med gelbatterier opprettholde strømforsyningen til en hel hytte i flere timer.

Batteriene deres mottar en ladning fra en kraftledning, vindgenerator eller andre elektrisitetsbærere gjennom omformerens likeretter. De mater også strømforbrukerne på hytta.

Når den eksterne kilden er slått av, utlades batteriene til belastningen som er koblet til nettverket deres. Jo større batterikapasitet og jo lavere utladningsstrøm, jo lenger fungerer de.

Avbruddsfri strømforsyning med middels kraft kan sikkerhetskopiere inneklimakontrollsystemer og lignende utstyr.

Samtidig er de enkleste UPS-modellene bare i stand til å fullføre nødavstengingsprogrammet for datamaskiner. Samtidig vil varigheten av hele prosessen med arbeidet deres ikke overstige 9÷15 minutter.

Datamaskinens avbruddsfrie strømforsyninger er:

innebygd i enhetens kropp;

utvendig.

De første designene er vanlige i bærbare datamaskiner, netbooks, nettbrett og lignende mobile enheter drevet av et innebygd batteri, som er utstyrt med en strøm- og lastbryterkrets.

Laptop batteri med en innebygd kontroller er en avbruddsfri strømforsyning. Kretsen beskytter automatisk driftsutstyret mot elektriske feil.

Eksterne UPS-design, beregnet for normal fullføring av stasjonære dataprogrammer, er produsert som en separat enhet.

De kobles via en strømadapter til en stikkontakt. De driver bare de enhetene som er ansvarlige for å kjøre programmer:

systemenhet med tilkoblet tastatur;

en monitor som viser pågående prosesser.

Andre eksterne enheter: skannere, skrivere, høyttalere og annet utstyr drives ikke av UPS. Ellers vil de ved nødavslutning av programmer ta over deler av energien som er akkumulert i batteriene.

Alternativer for å konstruere driftsdiagrammer for UPS

Datamaskin og industriell UPS er produsert i tre hovedalternativer:

strøm backup;

interaktivt diagram;

dobbel konvertering av elektrisitet.

Med den første metoden backup ordning, betegnet med de engelske termene "Standby" eller "Off-Line", leveres spenningen fra nettverket til datamaskinen gjennom en UPS, der elektromagnetisk interferens elimineres av innebygde filtre. Den er også installert her, hvis kapasitet opprettholdes av ladestrømmen regulert av kontrolleren.

Når den eksterne strømforsyningen forsvinner eller går utover de etablerte standardene, leder kontrolleren batterienergien til strømforbrukere. En enkel omformer er koblet til for å konvertere likestrøm til vekselstrøm.

Fordeler med UPS Standby

Off-line avbruddsfri strømforsyning har høy effektivitet når spenningen påføres dem, fungerer stille, avgir lite varme og er relativt billige.

Feil

UPS Standby skiller seg ut:

lang overgang til batteristrøm 4÷13 ms;

forvrengt form av utgangssignalet produsert av omformeren i form av en meander i stedet for en harmonisk sinusoid;

manglende spennings- og frekvensjustering.

Slike enheter er mest vanlige på personlige datamaskiner.

Interaktiv krets UPS

De er betegnet med det engelske uttrykket "Line-Interactive". De utføres i henhold til den forrige, men mer kompliserte ordningen ved å inkludere en spenningsstabilisator ved hjelp av en autotransformator med trinnregulering.

Dette gir justeringer av utgangsspenningen, men de er ikke i stand til å kontrollere signalfrekvensen.

Filtrering av interferens i normal modus og bytte til inverterstrømforsyning i nødstilfeller skjer i henhold til UPS Standby-algoritmer.

Tillegget av en spenningsstabilisator av forskjellige modeller med kontrollteknikker gjorde det mulig å lage omformere med en signalform ikke bare av en firkantbølge, men også av en sinusoid. Et lite antall kontrolltrinn basert på relésvitsjing tillater imidlertid ikke implementering av fulle stabiliseringsfunksjoner.

Dette gjelder spesielt for billige modeller, som, når du bytter til batteristrøm, ikke bare øker frekvensen over den nominelle, men også forvrenger formen på sinusbølgen. Interferens introduseres av en innebygd transformator, i kjernen av hvilken hystereseprosesser oppstår.

Dyre modeller bruker omformere basert på halvlederbrytere. UPS Line-Interactive har raskere ytelse når du bytter til batteristrøm enn Off-line UPS. Det sikres ved drift av synkroniseringsalgoritmer mellom den innkommende spenningen og utgangssignalene. Men samtidig er det en viss undervurdering av effektiviteten.

Line-Interactive UPS kan ikke brukes til å drive asynkronmotorer, som er mye installert på alle husholdningsapparater, inkludert varmesystemer. De brukes til å drive enheter med strøm der strømmen filtreres og korrigeres samtidig: datamaskiner og forbrukerelektronikk.

Dobbel konvertering UPS

Denne UPS-ordningen er oppkalt etter den engelske frasen "On-line" og fungerer på utstyr som krever strøm av høy kvalitet. Den produserer dobbel konvertering av elektrisitet, når de sinusformede harmoniske av vekselstrømmen konstant konverteres av likeretteren til en konstant verdi, passert gjennom omformeren for å skape en gjentatt sinus ved utgangen.

Her er batteriet permanent koblet til kretsen, noe som eliminerer behovet for å bytte. Denne metoden eliminerer praktisk talt perioden med forberedelse av den avbruddsfrie strømforsyningen for bytte.

Driften av en online UPS basert på batteritilstanden kan deles inn i tre trinn:

ladestadiet;

venter tilstand;

utladning for datamaskindrift.

Ladeperiode

Sinusbølgeinngangs- og utgangskretsene blir avbrutt av den interne UPS-bryteren.

Batteriet koblet til likeretteren mottar ladeenergi til kapasiteten er gjenopprettet til optimale verdier.

Beredskapsperiode

Etter at batteriet er ladet, lukker den automatiske avbruddsfri strømforsyningen den interne bryteren.

Batteriet opprettholder en tilstand for drift i buffermodus.

Utskrivingsperiode

Batteriet overføres automatisk til strøm til datamaskinstasjonen.

Avbruddsfri strømforsyning som opererer ved hjelp av dobbeltkonverteringsmetoden har lavere effektivitet i linjestrømmodus enn andre modeller på grunn av energiforbruk for varme og støy. Men i komplekse strukturer brukes teknikker for å øke effektiviteten.

UPS On-line er i stand til å korrigere ikke bare spenningsverdien, men også dens oscillasjonsfrekvens. Dette skiller dem fra tidligere modeller og lar dem brukes til å drive ulike komplekse enheter med asynkronmotorer. Imidlertid er kostnadene for slike enheter betydelig høyere enn tidligere modeller.

UPS-sammensetning

Avhengig av type driftskrets, inkluderer avbruddsfri strømforsyningssett:

batterier for lagring av elektrisitet;

Sikre vedlikehold av batteriytelse;

inverter for å generere en sinusoid,

prosesskontroll diagram;

programvare.

Et lokalt nettverk kan brukes for ekstern tilgang til enheten, og påliteligheten til kretsen kan økes gjennom redundansen.

Noen avbruddsfrie strømforsyninger bruker "Bypass"-modus når lasten drives av filtrert nettspenning uten å bruke hovedkretsen til enheten.

UPS-delen har en trinnspenningsregulator "Booster", styrt automatisk.

Avhengig av behovet for å implementere komplekse tekniske løsninger, kan avbruddsfri strømforsyning utstyres med ekstra spesialfunksjoner.