Driftsprinsippet for en avbruddsfri strømforsyning. Avbruddsfri strømforsyning: formål og spesifikasjoner for driften av en husholdnings-UPS. Dobbel konvertering UPS

Hilsen mine kjære lesere! I dagens russiske realiteter blir eiere av stasjonære datamaskiner tvunget til å løse problemer med uavbrutt strømforsyning. Dette problemet kan løses ved hjelp av avbruddsfri strømforsyning. Deres mangfold på datamarkedet lar deg velge en UPS som passer dine spesifikke behov. Vi vil snakke om hva en UPS er og hvilke avbruddsfrie strømforsyninger det er i denne artikkelen.

En UPS, eller avbruddsfri strømforsyning, er en enhet som fungerer som et energi-"batteri". Ved strømbrudd bytter UPS-en automatisk datamaskinens strømforsyning til strøm fra de innebygde batteriene, noe som lar deg slå av arbeidet korrekt og lagre alle nødvendige dokumenter.

En rekke avbruddsfrie strømforsyninger

Avbruddsfri strømforsyning er din garanti for sikkerheten til dokumenter og datamaskinkomponenter som helhet. Tross alt, hvis datamaskinen er slått av feil, kan harddisken, hovedkortet og RAM lide.

Vi fant ut hva en avbruddsfri strømforsyning er. La oss gå videre til neste spørsmål.

Hvilke typer UPS finnes det?

Avbruddsfri strømforsyning er delt inn i tre typer:

1. Offline UPS;
2. Line-interaktiv UPS;
3. Online UPS (dobbel konvertering UPS).

La oss se på hver type avbruddsfri strømforsyning separat. Denne informasjonen vil hjelpe deg når du velger en UPS for dine egne behov.

Frakoblet UPS

Driftsprinsippet for denne typen strømforsyning er å automatisk bytte datamaskinen eller annen tilkoblet enhet til strøm fra de innebygde batteriene når den kobles fra den eksterne strømforsyningen.

Ofte fungerer et mekanisk relé som en bryter, slik at du kan høre en klikkelyd når UPS-en bytter fra en ekstern strømkilde til batteriene og omvendt.

Denne typen har blitt utbredt blant vanlige brukere og på kontorer.

TIL proffer Slike UPS-er inkluderer enkelhet, kompakthet og lave kostnader. Hoved minus er umuligheten av å stabilisere inngangsspenningen, og derfor vil ikke datamaskinen din være beskyttet mot plutselige spenningsendringer. Denne arten viser også økt slitasje på batterier.

Line-interaktiv UPS

Denne typen avbruddsfri strømforsyning brukes i de fleste tilfeller for å beskytte nettverk og annet telekommunikasjonsutstyr, samt grupper av datamaskiner.

Hovedtrekket til disse kildene er muligheten til å justere utgangsspenningen uten å koble til batterier, uavhengig av spenningen (høy eller lav) ved inngangen.

Fordeler Denne typen UPS er liten i størrelse, lav pris, automatisk spenningsregulering og økonomisk.

Men det har han også minuser– dette er en relativt lang overgang til batterier, umuligheten av å justere formen på utgangsspenningen ved drift fra en ekstern strømforsyning, endringen i utgangsspenningen skjer i trinn.

Dobbel konvertering UPS

Denne typen UPS utfører spenningskonvertering to ganger: AC-inngangsspenningen konverteres til DC, og deretter konverteres DC-en til en referanse AC-spenning og leveres til enhetene.

Denne typen brukes der det kreves en referansespenning, og de drevne enhetene krever kvaliteten på strømforsyningen. Tilkoblede enheter kan være svært forskjellige: vanlige arbeidsstasjoner, filservere, nettverksenheter og annet strømkrevende utstyr.

proffer Online UPS har betydelige funksjoner: full kontroll over inngangs- og utgangsspenning, null ventetid for bytte til batterier, tilkoblet utstyr påvirker ikke på noen måte det eksterne strømnettet.

Minuser Det er også: høye kostnader, kompleks design, selvforbruk av elektrisitet i dobbel konverteringsmodus.

Den første typen UPS er ganske tilstrekkelig for hjemme- og kontorbruk. Men hvis du har økonomisk mulighet, vil jeg anbefale deg den siste typen. Dette er den mest pålitelige typen beskyttelse for datautstyret ditt mot spenning av lav kvalitet.

Hovedkarakteristika for UPS

En UPS har flere hovedegenskaper som du bør være oppmerksom på ved kjøp. La oss se på dem nedenfor.

1. Makt. Denne egenskapen bestemmer direkte hvilket utstyr som kan kobles til denne UPS-en. Velg alltid en kilde med strømreserver. Dette vil unngå mulige problemer med mangel på strøm.

Vanligvis er denne karakteristikken indikert med verdien VA eller W. Hvis verdien er angitt i VA (VA), multipliser den med 0,6 for å få verdien i watt som er mer forståelig for oss.

1. UPS type. Jeg snakket om typene avbruddsfri strømforsyningssystemer ovenfor. Vi kom til den konklusjonen at det mest optimale ville være en dobbel konvertering UPS, men for hjemmebehov ville en offline eller linjeinteraktiv kilde være tilstrekkelig.
2. Batteritid. Denne verdien er veldig viktig, siden den bestemmer hvor lenge datamaskinen skal fungere uten ekstern strøm. Vanligvis er batterilevetiden satt til 5-30 minutter. Vær oppmerksom på at ved maksimal belastning på UPS-en reduseres driftstiden uten strøm betydelig.

Disse tre egenskapene er de viktigste. I tillegg til dem har UPS-en mange flere egenskaper. For eksempel, når du velger en UPS i en butikk, vær oppmerksom på hvilke strømkontakter som er installert i kilden, om det er en skjerm og ekstra grensesnitt (RJ-11, USB), hvor mange batterier som er installert og andre.

Ofte oppstått problemer

1. Det viktigste problemet som oftest oppstår med en UPS er svikt i batteriet. Et dødt batteri kan bestemmes av det faktum at den avbruddsfrie strømforsyningen slutter å støtte belastningen - når strømmen går, slår datamaskinen seg umiddelbart av. Et skadet batteri kan også manifestere seg på en annen måte: den avbruddsfrie strømforsyningen slås ikke på i det hele tatt, eller den slår seg på og piper kontinuerlig. Jeg skrev om hvordan du bytter batteri i en UPS. Det står om en spesifikk UPS, men utskiftingsprinsippet er praktisk talt det samme i alle kilder.
2. UPS-en slår seg kanskje ikke på i det hele tatt på grunn av en sikring som har gått.
3. Hvis den avbruddsfrie strømforsyningen starter normalt, men datamaskinen ikke slår seg på, sjekk ledningene; de ​​kan komme ut av stikkontaktene.

Jeg håper artikkelen min var nyttig for deg og at du lærte noe nytt. Hvis du fortsatt har spørsmål, kan du stille dem i kommentarfeltet.

Innhold:

Stabil drift av datamaskiner og annet kontorutstyr avhenger helt av tilgjengeligheten av strøm i nettverket de er koblet til. Ved strømbrudd vil utstyret rett og slett slutte å fungere. I moderne forhold løses dette problemet enkelt ved å koble til en avbruddsfri strømforsyning. Derfor er mange bekymret for spørsmålet om når det er behov for en UPS for en datamaskin: hva bør du være oppmerksom på når du kjøper dette utstyret. Hvilke parametere og kriterier bør tas i betraktning?

Det anbefales først å bestemme seg for hvilke formål denne enheten er nødvendig. Hvis problemet kun ligger i å stabilisere nettspenningen, kan du klare deg med enklere og billigere. Men i tilfelle vanlige strømbrudd vil du definitivt trenge en UPS, som må velges riktig for en bestemt datamaskin.

UPS-bruk i hverdagen

De viktigste nettverksproblemene inkluderer fullstendig mangel på spenning, tilstedeværelsen av høyspenningsimpulsstøy, kortsiktige og langsiktige strømstøt, høyfrekvent interferens og andre faktorer som krever bruk av en UPS. Disse enhetene sikrer uavbrutt drift av datautstyr fra flere minutter til en time.

Den avbruddsfrie strømforsyningskretsen velges i samsvar med driftsforholdene, tiden det tar å bytte belastningen fra nettverket til batteriet og tilbake, samt driftstiden til selve batteriet.

UPS for hjemmedatamaskin

Før du kjøper en enhet, bør du finne ut hvordan UPS-en fungerer. Enheten inneholder en sensor som kontinuerlig kontrollerer egenskapene til strømmen i nettverket og spenningsnivået. Hvis parametrene begynner å stige eller falle for raskt, kobler den datamaskinen fra nettverket og bytter den umiddelbart til å bruke en reservestrømkilde.

Når du bytter til en reservekilde, sender UPS-en ut lys- og lydsignaler. I tillegg har nesten alle UPS-er et program som lar deg slå av datamaskinen automatisk når batteriladingen er utladet. Når det dukker opp elektrisk strøm i nettverket igjen, signaliserer sensoren dette og den slår datamaskinen om til strøm fra nettverket og begynner å lade det innebygde batteriet.

Batteriene som brukes i enhetene er designet for lavspenning. For å oppnå en arbeidsverdi konverterer en omformer den til en sinusformet. Samtidig øker batterispenningen og utjevner den nominelle nettspenningen. På denne måten er batteriet alltid klart til bruk og bytter umiddelbart ved behov.

Under drift bør det tas i betraktning at drift av UPS-en ved nominell belastning kun er mulig i kort tid. I løpet av denne perioden kan du ha tid til å lagre dataene og slå av datamaskinen på riktig måte. Overbelastning er ikke tillatt under drift; i disse tilfellene slår beskyttelsen umiddelbart av enhetens utgang. Disse problemene løses enkelt ved å øke batterikapasiteten og invertereffekten.

Hvilken UPS du skal velge for datamaskinen din

Det finnes ulike typer enheter for avbruddsfri strømforsyning av datautstyr. De er forskjellige i driftsprinsippet og er delt inn i tre hovedtyper:

• Backup UPS. Den brukes når det er et sterkt spenningsfall i nettverket eller det er helt fraværende. I dette tilfellet bytter batteriet til backup-UPS. Bytting skjer veldig raskt - innen 10 millisekunder eller mindre, noe som ikke på noen måte forstyrrer den jevne driften av datamaskinen. Når du bytter under strømstøt, anbefales det å bruke en stabilisator. Dette vil øke batterilevetiden. Når du bestemmer deg for hvordan du skal velge en avbruddsfri strømforsyning, bør du huske at denne enheten har blitt utbredt på grunn av dens relativt lave kostnader, høye effektivitet og lave støynivå. Enheten kan fungere offline i 5-15 minutter. Ved valg og kjøp anbefales det å opprette en kraftreserve på 20-30%.
• Line-interaktiv UPS. Utformingen av disse enhetene er supplert med en spenningsstabilisator, slik at de er mer funksjonelle og dyre. Bytte til batterier skjer bare i fullstendig fravær av elektrisitet, så batterilevetiden er lengre. I frakoblet modus fungerer linjeinteraktive UPS-er i opptil 20 minutter. De er preget av økt effektivitet og høyere grad av beskyttelse. Blant ulempene er bemerkelsesverdig støyen som skapes av stabilisatorens kjølevifte.
• Dobbel konvertering UPS. De tilhører kategorien de mest komplekse og dyre enhetene. Under drift konverteres vekselstrøm til likestrøm, og deretter igjen til vekselstrøm. Utgangsspenningen er 220 V og er preget av en ideell sinusbølge. Batteriene er alltid på, så det kreves ingen byttetid i det hele tatt. Når du bestemmer deg for hvordan du velger en UPS for en datamaskin basert på strøm, må du ta hensyn til at disse enhetene sikrer uavbrutt drift av dyrt utstyr, som ikke skal stoppe selv for en kort stund. Ulempene er lav effektivitet, høye kostnader, høye nivåer av varme og støy.

Når du kjøper en enhet, må du være oppmerksom på hovedegenskapene. Kraften til selve UPS-en uttrykkes i volt-ampere (VA), og kraften til den tilkoblede datamaskinen uttrykkes i watt (W). Du kan konvertere en verdi til en annen ved å bruke en koeffisient på 0,7. For eksempel, hvis enhetens effekt er 1000 VA, vil den være 1000 x 0,7 = 700 W. Med tanke på strømreserven kan en belastning på opptil 500 W kobles til denne UPS-en.

I tillegg, når du velger en UPS til datamaskinen din, bør du være oppmerksom på batterilevetiden ved maksimal belastning, tilstedeværelse eller fravær av kortslutningsbeskyttelse for selve UPS-en og det tilkoblede utstyret. Det anbefales å få informasjon fra selgeren om muligheten for å bytte batteri, sjekke tilgjengeligheten til skjermen og andre spesifikke elementer.

Hvordan velge en UPS for en datamaskin basert på strøm

Ganske ofte dukker spørsmålet opp, hvilken kraft skal en UPS ha? Jo større strømforbruket til datamaskinen er, desto kraftigere må strømforsyningen og følgelig UPS-en ha. De fleste modeller uttrykker kraft ikke i vanlige watt, men i volt-ampere.

Det er ganske enkelt å beregne kraften til en UPS for en datamaskin ved å multiplisere effekten til skjermen og strømforsyningen i watt med 1,6. La oss si at summen av strømforbruket til skjermen og strømforsyningen er 200 W. I dette tilfellet trenger du en avbruddsfri strømforsyning med en kapasitet på 320 VA (1,6x200). Øk denne verdien med ytterligere en tredjedel for større pålitelighet. Resultatet vil være en verdi på ca 400 VA. Så er det bare å se etter en modell med akkurat den typen kraft.

Noen brukere har problemer med å beregne kraften til en UPS for en datamaskin. For å gjøre dette må du bestemme belastningseffekten, som ikke bør være høyere enn 70 % av UPS-utgangseffekten. For eksempel er strømforbruket til prosessoren 65 W, skjermkortet er 170 W, hovedkortet er 40 W, DVD-stasjonen er 20 W, HDD er 40 W, og annet utstyr er 30 W. Antall mulige tap er konvensjonelt tatt som 20 %. Dermed vil datamaskinforbruket uten tap være opptil 365 W, og med tap - 438 W. Derfor må den kjøpte avbruddsfri strømforsyningen ha en effekt i området 500-620 W.

Koble til en avbruddsfri strømforsyning for en datamaskin

Noen ganger har eiere av datautstyr et spørsmål: hvordan installerer man en UPS? Du må koble den avbruddsfrie strømforsyningen til en vanlig stikkontakt, og deretter sette inn strømpluggene til enhetene du skal beskytte mot strømbrudd i stikkontaktene på kroppen. Hvis den avbruddsfrie strømforsyningen støtter automatisk avstenging av datamaskinen og andre kontrollfunksjoner som utføres ved hjelp av en PC, bør den også kobles til systemenheten, vanligvis ved hjelp av en USB-kabel.

Det er flere tilkoblingsmuligheter, inkludert å bruke en som kompenserer for forskjeller fra 140 til 260 volt. Denne metoden brukes oftest, så den bør vurderes mer detaljert. I tillegg til stabilisatoren trenger du en overspenningsvern. Før du kobler til, må du avklare parametrene til alle komponentene. Kraften til stabilisatoren og UPS-en skal være omtrent lik, og kraften til UPS-en bør være høyere enn kraften til datamaskinens strømforsyning.

Tilkoblingsrekkefølge:

• Spenningsstabilisatoren kobles til nettverket, hvoretter en overspenningsvern kobles til den.
• Etter dette kobles selve UPSen til overspenningsvernet. Det er en knapp på enheten som holdes inne til strømindikatoren lyser.
• Deretter kobles en datamaskin til UPS-en, det vil si en systemenhet og en skjerm. Hvis flere utganger er tilgjengelige, kan du koble til høyttalere, en skriver og annet utstyr.

Noen avbruddsfrie strømforsyninger er utstyrt med programvarekontroll, som må konfigureres riktig etter tilkobling. I kontrollpanelet, i delen "Strømforsyninger", etter at du har installert enheten, vil et eget UPS-vindu vises. Den konfigurerer alle nødvendige parametere avhengig av kraften til datamaskinen og driftsforholdene.

Artikkelen diskuterer typene UPS, prinsippene for drift av UPSen, og gir også ekte oscillogrammer av utgangsspenningene.

Til å begynne med, litt generell terminologi. Avbruddsfri strømforsyning (forkortet UPS) kalles også UPS, fra den engelske forkortelsen Uninterruptable Power Supply (uninterruptible power supply). Derfor sier de både UPS og UPS, avhengig av hva som passer best for deg. I artikkelen vil jeg kalle det sånn og sånn.

Hvorfor trenger du en UPS (UPS)

Prinsippet for drift av en UPS er avslørt i navnet - det er en kilde hvis utgang det er alltid spenning. Men vi er tekniske realister samlet her, og vi forstår at ingenting er evig, så nedenfor vil vi forstå handlingsprinsippet.

UPS-er brukes hovedsakelig der et strømbrudd kan gi negative konsekvenser. For eksempel strømforsyning for datamaskiner og servere, strømforsyning for kommunikasjons- og signaldistribusjonsenheter (rutere), strømforsyning for enheter hvis automatisk omstart (omstart) er umulig uten menneskelig innblanding.

Hvordan leseren min endret UPS-en for et strategisk viktig system (2 servere osv.). I tillegg forbedret jeg kretsen og la til muligheten til å bruke et vanlig bilbatteri.

For husholdningsartikler er dette først og fremst datamaskiner og varmesystemer.

Det skal forstås at UPS-er velges for en belastningsdriftstid på 10-15 minutter, sjelden opptil en halv time. Det antas at strømmen vil vises i løpet av denne tiden, eller personen (operatøren) vil ta de nødvendige handlingene (lagre dataene, ringe bedriftens energitjeneste, fullføre den teknologiske prosessen).

UPS-en bør ikke betraktes som en reservestrømkilde. Det er kun en nødkilde, og brukes i beste fall svært sjelden, totalt ikke mer enn 10 minutter per år (flere ganger, i en periode på ikke mer enn ett minutt). Hvis denne tiden er lengre, bør du tenke på å forbedre kvaliteten på strømforsyningen.

En reservestrømkilde kan betraktes som de kildene som fullstendig kan erstatte hovedstrømforsyningen i lang tid, fra flere timer til flere dager. Dette kan være en annen linje (se artikkel om), en vindgenerator. Teoretisk sett kan en UPS tjene til disse formålene, men dette krever batterier med stor kapasitet, noe som vil påvirke prisen på et slikt system betydelig.

Typer avbruddsfri strømforsyning

Typer (typer) av UPS har mange navn, men det er fortsatt nøyaktig tre av dem. La oss finne ut av det.

Så det er tre hovedtyper UPS:

Tilbake UPS

Andre tilsvarende navn er Off-line UPS, Standby UPS, Standby UPS. Den vanligste UPS-en brukes til de fleste typer husholdnings- og datautstyr.

Tilbake bytter ganske enkelt lasten til batteristrøm når inngangsspenningen går utenfor rekkevidde. Den nedre grensen for forskjellige modeller er ca. 180V, den øvre grensen er ca. 250V. Overganger til batteri og tilbake er med hysterese. Det vil si at for eksempel ved avtaging vil overgangen til batteriet skje ved 180 V eller mindre, og tilbake ved 185 V eller mer. Det samme prinsippet gjelder for alle typer UPS.

Minner meg noe om det deaktiverer last, men Back UPS kobles ikke fra, men brytere på batteriet, noe som gjør at det kan fungere en stund.

Smart UPS

Andre navn: Line-Interactive, interaktiv type UPS. Driftsprinsippet er ikke langt unna Back.

Smart UPS fungerer smartere, som navnet antyder. De bytter også i tillegg den interne autotransformatoren, og stabiliserer på en måte inngangsspenningen. Og bare som en siste utvei bytter de til batteri.

Dermed opprettholdes utgangsspenningsnormen selv med større avvik ved inngangen (150...300V). Autotransformatoren har flere byttetrinn, så Smart UPS bytter autotransformatorterminalene til siste øyeblikk, og slår på batteriet bare i siste øyeblikk. Dette lar deg spare batteriet ved å slå det på bare når det er fullstendig strømbrudd.

Denne enheten ligner den trinnvise vekslingen av viklingene til en autotransformator. Den eneste forskjellen er at når den går utover driftsgrensene, vil stabilisatoren være kraftløs, og vår "flinke jente" vil sette batteriet i drift, og strømmen vil ikke gå tapt.

Online UPS

Andre navn: online, dobbel konvertering avbruddsfri strømforsyning, inverter. Et helt annet operasjonsprinsipp, for elskere av ren sinus. Energien fra inngangen omdannes til likespenning og tilføres vekselretteren, som genererer ren sinusbølge. Og samtidig holder den batteriet på 100 % beredskap. Om nødvendig fortsetter omformeren å fungere på samme måte, bare den mottar strøm fra batteriet.

Brukes til nødstrømforsyning av utstyr som er følsomt for formen på utgangsspenningen - for eksempel gasskjeler, servere, profesjonelt audio- og videoutstyr og annet strategisk viktig utstyr.

Det er to ulemper med online UPS - pris og effektivitet. Effektiviteten er lav, pga en slik UPS er konstant på, som navnet tilsier. I motsetning til de to andre typene.

Det finnes varianter av online UPS som bruker den såkalte "gjennom null" for riktig drift av elektriske gasskjeler. Dette skyldes det faktum at slike kjeler er følsomme for tilstedeværelsen av ekte null for riktig tenning.

Undersøke en UPS ved hjelp av et oscilloskop

Og nå - den mest interessante delen.

Utgangsspenning Tilbake UPS

Jeg utførte en studie med et Fluke 124-oscilloskop. Jeg presenterer og kommenterer oscillogrammene (formen på pulser og svingninger ved ups-utgangen) nedenfor.

Hva kan du se fra dette tidsdiagrammet? Periode 20ms, frekvens 50Hz, amplitude 315V. Det er verdt å merke seg at fasen til sinusen og de genererte pulsene faller sammen, noe som er bra. Når nettspenningen svikter, nøler UPS-en i 5-7 ms, og så kommer det pulser som kalles "kvasi-sinus". Her er de:

Tilbake UPS. Utgangsspenning når den drives av batterier.

Oscilloskopet målte RMS-spenningen (root mean square), den tilsvarer normen. Men da jeg målte den samme spenningen med et multimeter, fikk jeg en verdi på 155 V. Hvorfor er UPS-utgangen lav spenning?

Faktum er at multimeteret kun måler den første harmoniske med en frekvens på 50 Hz. For sinus er alt glatt. Men hvis du måler spenningen til slike pulser, er det nødvendig å måle RMS, rotmiddelkvadrat, ellers vil følgende harmoniske ikke bli tatt i betraktning - 100, 150, 200 Hz. Og de utgjør en betydelig del av energien, opptil 30 %. UPS-produsenter kjenner til denne funksjonen, og for ikke å bry seg (og ikke øke prisen på produktene deres), gir de slike pulser med en amplitude på omtrent 370V til enhetene våre.

Lær mer om måling av rot gjennomsnittlig kvadratisk ikke-sinusformet spenning i videoen:

Her er en forstørret graf, der du kan se at spenningen etter bytte først øker i et halvt sekund til 400V, og deretter stabiliseres:

Tilbake UPS. Avslutt, varighet 2 sekunder

Og her er hvordan spenningsformen endres på Back-UPS-utgangen når du bytter fra batteri til nettstrøm:

Back UPS, – Spenning ved UPS-utgangen ved bytte fra batteri til strømnett. Ups utgangspulsform

Fasen endres heller ikke, alt er bra. Jeg koblet en UPS til utgangen, byttet strømmodus frem og tilbake - starteren ble trukket inn pålitelig, ingen problemer.

Testobjektet var en APC Back-500-RS UPS, parametere på bildet nedenfor:

UPS-parametere bak - bakpanel

Smart UPS utgangsspenning

Nå vil jeg for fullstendighetens skyld gi et oscillogram av spenningen ved utgangen til Smart UPS. UPS Ippon Smart Power Pro 1000 ble testet.

Smart UPS_Nettverksbatteri

Koblingstiden er også ubetydelig for alt moderne utstyr - mindre enn 7 ms.

Jeg endret ikke inngangsspenningen jevnt, siden det ikke var noe slikt mål. Jeg tror at i dette tilfellet oppfører Smart UPS seg nøyaktig det samme som en reléspenningsstabilisator.

Disse studiene ble utført som en del av et prosjekt om et industrikjøleskap.

For å beskytte elektriske apparater mot strømbrudd, brukes en avbruddsfri strømforsyning. Det er mye mer lønnsomt å kjøpe en slik enhet en gang enn å hele tiden reparere ødelagt utstyr eller kjøpe en ny. Det er forskjeller i UPS-effekt, størrelse og tilgjengelighet av tilleggsfunksjoner.

Typer UPS

Kraften til systemet beskyttet mot spenningsstøt kan variere, så når du velger en UPS, må denne parameteren tas i betraktning. Hvis du bare trenger å beskytte datamaskinen din, er det ingen vits i å kjøpe en dyr og kraftig UPS, siden den ikke vil bruke sine evner og vil bli en ekstra forbruker av strøm. For en hjemmedatamaskin vil en enhet med en effekt på mindre enn 1 kVA være tilstrekkelig, mens for et kontor hvor det er mange perifere enheter, vil en slik løsning ikke være egnet.

Hvis den totale tilkoblede effekten er høyere enn effekten til UPS-en, vil den ganske enkelt slå seg av, og følgelig vil alt utstyr slå seg av. Kraften til enheten vil også påvirke dens egenskaper som vekt og dimensjoner. De må også tas i betraktning slik at det er mulig å installere enheten på det valgte stedet og det ikke forstyrrer deg.

For å velge en avbruddsfri strømforsyning basert på strøm, må du legge til strømmen til alle tilkoblede enheter og legge til 20-30 % av reserven til den. Dette vil tillate deg å legge til eller fjerne noe utstyr og vil ikke påvirke driften av den avbruddsfrie strømforsyningen.

Det finnes tre typer UPS:

• Frakoblet (standby). Dette er den enkleste enheten, som er en overspenningsvern med spenningsomformer og har et lite batteri. Slikt utstyr er i stand til å sikre driften av tilkoblede enheter etter strømbrudd i 3-25 minutter. Dette er nok til å lagre informasjon og slå av datamaskinen.

• Line-Interactive. Dette er det vanligste utstyret. Den har et automatisk spenningskontrollsystem, som slår på batteriet ikke bare når strømmen er slått av, men også under strømstøt.

• Online (On-Line). Dette er den mest effektive UPS-en, men den har også de høyeste kostnadene. Den har en kompleks struktur: transformator, inverter, spenningslikeretter. I dette tilfellet er det ingen forsinkelser når du bytter til batteriet. Slikt utstyr er profesjonelt og brukes til å beskytte servere og bedriftsnettverk.

UPS-enhet

Utformingen av en avbruddsfri strømforsyning vil variere for forskjellige typer. Hvis vi snakker om dens forenklede krets, består slikt utstyr av et batteri og spesielle enheter som kompenserer for spenningsfall i nettverket. Den inneholder en likeretter, en omformer og et filter, noen modeller kan ha Bypass(omgå).

Hovedelementet, uansett hvilken type UPS, vil være. Det er kraften som avgjør hvor lenge det tilkoblede utstyret kan fungere etter et strømbrudd. Vanligvis har den avbruddsfrie strømforsyningen bly-syre-batterier. Deres parametere: spenning 12 V og kapasitet 7-9 Ah. Disse batteriene er forseglet og kan ikke betjenes. De enkleste off-line-modellene har bare ett batteri, mens kraftige enheter har mange flere. Det kan også finnes gelbatterier, hvis blybatterier har en levetid på 6-10 år, så har heliumbatterier en levetid på 10-15 år.

Prinsipp for operasjon

En avbruddsfri strømforsyning har følgende driftsprinsipp: når spenningen i nettverket forsvinner eller parameterne går utover akseptable grenser, og faseubalanse og frekvensendringer oppstår, bytter den automatisk strøm til det tilkoblede utstyret fra batteriet. Batteriet driver en inverter, som konverterer likespenningen til AC-spenningen.

Noen UPS-er har programvare som lar deg fjernovervåke batteriladenivået og spenningen ved enhetens utgang. I tilfellet når en datamaskin eller server drives av en UPS og batteriladingsnivået blir kritisk, avsluttes programmene som er i bruk og alle enheter slås av.

Anvendelse av avbruddsfri strømforsyning

• Beskyttelse av tilkoblet utstyr mot små og korte strømbrudd.
• Støyreduksjon og filtrering av impulsforstyrrelser som oppstår i nettet.
• Strømforsyning til tilkoblede enheter i en viss tidsperiode.
• Overbelastnings- og kortslutningsbeskyttelse.

Enheter med en mer kompleks design har en rekke tilleggsfunksjoner:

• Muligheten til å automatisk slå av tilkoblet utstyr under lange strømbrudd, samt starte det på nytt etter at strømmen er gjenopprettet.
• Overvåking og overvåking av hovedparametrene til enheten og dens ytelse.
• Visning av UPS-parametere og nettparametere.
• Ved nødsituasjoner, automatisk alarm.
• Tilstedeværelsen av en timer lar deg konfigurere parametere for å slå av og på tilkoblede enheter.

I tillegg til å beskytte datamaskinen din, kan en avbruddsfri strømforsyning brukes til å beskytte ulike husholdningsapparater.

Hvordan velgeuavbrutt strømkilde

UPS-en kan installeres på én arbeidsstasjon, for et kontor eller for en stor serverstasjon. Når du velger det, tas det hensyn til tiden som kreves for å slå av utstyret på riktig måte. For én datamaskin vil en linjeinteraktiv UPS være tilstrekkelig. Det sikrer at datamaskinen fungerer i en periode som er tilstrekkelig til å slå seg av på riktig måte og beskytte datamaskinen mot feil.

For et kontor eller en serverstasjon er det best å kjøpe online UPS-er som kan drive det tilkoblede utstyret i lang tid.

Når du velger en UPS, studer vurderingsdataene og velg en strøm som vil gi den nødvendige batterilevetiden. Du kan ikke installere ekstra batterier selv hvis dette ikke er gitt for den angitte enheten.

For å beskytte ikke bare datamaskinen din, men også dataene dine, må du bruke en UPS med programvare. Den lar deg overvåke statusen til nettverket og i tilfelle langvarige feil, åpne programmer og alle data lagres automatisk, så det er ingen tap av informasjon.

Det er praktisk når UPS-en ikke har én, men flere stikkontakter, som lar deg koble til flere forbrukere samtidig. Tilstedeværelsen av lys- og lydindikasjon vil signalisere overgangen til offline-drift. Det er enda mer praktisk når det er en skjerm som viser all nødvendig informasjon.

Det er nødvendig å kjøpe enheter som har muligheten til å erstatte batteriet, siden levetiden er begrenset; hvis dette ikke er mulig, må du kjøpe en ny UPS, og dette er dyrt.

Fordeler og ulemper

Fordeler med online UPS:

• Mulighet for regulering og stabilisering av spenning og strømfrekvens.
• Omkoblingstiden til frakoblet modus skjer uten forsinkelse og derfor merker ikke forbrukeren når dette skjer.

Feil:

• På grunn av at det utføres dobbeltkonvertering, går strøm tapt.
• Den har en kompleks enhet.
• Den fungerer konstant, så det er et visst støynivå.
• Under driften skaper den elektromagnetisk interferens.

Frakoblet UPS er i standby-modus og begynner å fungere så snart det oppstår en feil i nettverket.

Hovedfordeler:

• Høyere effektivitet.
• Siden den kun fungerer i tilfelle en ulykke og for å lade batteriet, lager den mye mindre støy.

Ulempen med slikt utstyr er at når du bytter til frakoblet modus, er det en kort pause, vanligvis 20 ms, i løpet av denne tiden kan det oppstå en spenningsstigning. I tillegg kan disse enhetene ikke regulere slike indikatorer som spenning og frekvens.

Interaktiv Den avbruddsfrie strømforsyningen fungerer i standby-modus, men den har en autotransformator som regulerer spenningen. Når spenningsendringer ikke kan korrigeres av transformatoren, bytter UPS-en til batteristrøm.

Fordeler:

• Overgangen er jevnere enn offline, men det er fortsatt en forsinkelse, den er omtrent 5 ms.
• Mulighet for spenningsstabilisering.
• Overvåker og registrerer strømnettindikatorer.

Ulempen med slikt utstyr er at det ikke kan regulere frekvensen til strømmen og hvis utgangen er rektangulære pulser, har den samme tidsforsinkelse som en offline UPS.

For at den avbruddsfrie strømforsyningen skal fungere i lang tid og pålitelig, må du følge følgende anbefalinger:

• I gjennomsnitt er levetiden til en UPS 4-6 år, og under ideelle forhold kan den nå 10-12 år.
• Levetiden påvirkes negativt av hyppig fullstendig utlading av batteriet og dets alvorlige overbelastning.
• Hvis enheten ikke er i bruk, må batteriet oppbevares i ladet tilstand og lades opp en gang hver 3.-4. måned.
• Før du slår på den nye UPS-en for første gang, er det nødvendig å lade batteriet, siden det lades ut under lagring, så skjer alt automatisk.
• Du kan ikke kjøpe et nytt batteri for fremtidig bruk, da det har en viss holdbarhet.
• For å forhindre feil på enhetens kalibrering, er det nødvendig å skifte batterier som feiler.
• Hvis enheten hentes inn fra kulden, er det nødvendig at den varmes opp til romtemperatur.
• Fra tid til annen må du utføre selvtester på utstyret ditt.
• Oppladbare batterier kan kun byttes ut med batterier av samme type.

På grunn av det faktum at kvaliteten på strøm i våre elektriske nettverk ikke er den beste og strømbrudd ofte forekommer, vil kjøp og installasjon av en UPS bidra til å beskytte utstyr mot feil og gjøre det mulig å fortsette å jobbe under et kortvarig strømbrudd.

UPS står for "uninterruptible power supply". Forkortelse på engelsk - UPS (Uninterruptible Power Supply) , derfor er navnene UPS, YUPS og oopsnik også vanlige.

Hovedfunksjonen til en avbruddsfri strømforsyning er å sikre strømforsyningen til utstyret som er koblet til den under utfall i hovednettet. Men, avhengig av type utstyr, kan det kreves at parametrene til en slik autonom strømforsyning er radikalt forskjellige. Følgelig tilbyr UPS-markedet forskjellige typer enheter, som er forskjellige i mange parametere:

• operasjonsprinsipp: offline, lineært-interaktivt, online;
• type automatisk spenningsregulering;
• kvaliteten på filtrering av nettverksinterferens;
• kapasitet (antall amperetimer, eller med andre ord - hvor lenge batterilevetiden vil vare);
• tid for å bytte til batterier under et strømbrudd;
• mulighet for å koble til ekstra eksterne batterier;
• ulike tilleggsfunksjoner (filtreringskontakter, stikkontakter for telefon- og nettverkskabler, LCD-display, synkronisering med PC) etc.

Hvordan velge en UPS med så mange forskjellige modeller ? Hvordan forstå hvordan de er forskjellige? I denne artikkelen vil vi se på hovedtypene av avbruddsfri strømforsyning, forskjellene deres og hvilke tilleggsfunksjoner produsenter utstyrer UPS med. I den neste - hvordan velge en UPS avhengig av funksjonene til utstyret ditt, hvordan du beregner den nødvendige effekten, etc.

Tre hovedtyper UPS

Off-line (Back-UPS, backup, Standby) avbruddsfri strømforsyning

Eksempel på en backup UPS: modell .

Driftsprinsippet for denne typen avbruddsfri strømforsyning er veldig enkelt:

Så lenge det er strøm i nettet innenfor de innstilte verdiene, forsyner UPS-en de tilkoblede enhetene med spenning direkte fra nettet, samtidig som batteriet lades opp igjen. Strømmen som går gjennom UPS-en er ikke regulert; pulser og støy filtreres på det enkleste nivået ved hjelp av passive filtre. Signalformen tilsvarer nettverkssignalet, dvs. en sinusformet.

Så snart strømforsyningen er borte, bytter UPS-en til batteristrøm. Inverteren som konverterer likestrøm fra batteriet til vekselstrømutgang er en av de enkleste installert i denne typen UPS, så bølgeformen tilsvarer ikke riktig sinusbølge. Det maksimale produsentene gjør er å bringe den noe nærmere en sinusformet, slik at den blir trinnvis.

UPS-en bytter også til off-line autonom strømforsyning hvis spenningsnivået i nettverket faller under eller stiger over terskelverdiene, de kan være forskjellige avhengig av merke av avbruddsfri strømforsyning.

Byttetiden til batterier i ulike modeller varierer fra 5 til 20 ms. Dette er relativt langt, og for noen utstyrsmodeller kan en så lang forsinkelse påvirke driften negativt . Den langsiktige driften av reléet skyldes det faktum at enheten trenger at fasene til strømnettet og batterispenningene faller sammen når den autonome strømmen slås på, og siden de ikke er synkronisert, tar dette litt tid.

Ordning for drift av en backup avbruddsfri strømforsyning.

Fordeler med Standby UPS:

• rimelig pris,
• høy effektivitet,
• stille drift.

Feil:

• lang overgang til batteridrift (fra 5 til 20 ms);
• utgangssignalets form er ikke en sinusformet;
• filtrering av interferens, støy og impulserganske grov på linjen;
• det er ingen spennings- og frekvensjustering ved drift fra nettverket.

Line-interaktiv UPS

Eksempel på en linjeinteraktiv UPS: modell

Kjøpere velger oftest denne typen avbruddsfri strømforsyning, da den kombinerer funksjonalitet og pris optimalt.

Prinsippdiagrammet for driften av linjeinteraktiv UPS inkluderer AVR - en modul for automatisk justering av innkommende nettverksspenning. Det vil si, i motsetning til en backup UPS, sender den ikke bare strøm gjennom seg selv, men stabiliserer den også, men ikke jevnt, men i trinn.

Ved drift fra strømnettet ved normale spenningsnivåer, sender den linjeinteraktive avbruddsfri strømforsyningen det innkommende signalet gjennom passive interferens- og støyfiltre, mens batteriet lades.

Når spenningen i nettverket øker eller synker, foretar den linjeinteraktive UPS-en sin trinnvise justering. Når spenningen når en viss terskel, senker eller senker AVR den med et fast beløp (eller prosent). Flere slike terskeltrinn kan spesifiseres i AVR-driftsskjemaet; også, for å jobbe med et lavere og høyere nivå, kan et annet antall justeringstrinn tilordnes (for eksempel 2 for en økning og 1 for en reduksjon).

Hvis nettspenningen faller eller stiger til verdier som ligger utenfor det tilgjengelige inngangsområdet til den avbruddsfrie strømforsyningen, går enheten over til batteridrift, akkurat som ved et fullstendig strømbrudd. Disse minimums- og maksimumsverdiene kan variere avhengig av belastningen på UPS-en. For eksempel, hvis UPS-en er 70 % lastet og voltmeteret viser 160V i nettverket, bytter den avbruddsfrie strømforsyningen til batteriene. Og med 30 % belastning og en spenning på 150V, gjør den fortsatt justeringer ved hjelp av en AVR-transformator.

Noen lineær-interaktive modeller er ikke forskjellige i formen på utgangssignalet fra backup-type avbruddsfri strømforsyning: de har en trinnvis sinusbølge. Noen produsenter, spesielt med den økende etterspørselen etter UPS for kjeler, utstyrer sine avbruddsfrie strømforsyningssystemer med invertere som produserer riktig sinusbølge.

Omkoblingstiden til batteridrift i en ren sinusbølgelinjeinteraktiv UPS er raskere enn dens standby-motparter. Årsaken er at i UPS-er av denne typen faller spenningsbølgeformene sammen (både fra nettverket og fra batteriet, dette er en sinusformet), noe som fremskynder fasesynkronisering og følgelig starten på autonom strømforsyning.

Fordeler med linjeinteraktiv UPS:

• fornuftig pris,
• stille drift,
• automatisk regulering av innkommende spenning,
• i noen modeller - ren sinusbølge ved utgangen,
• byttetiden er mindre enn i backup (i gjennomsnitt 4-8 ms, i noen modeller 2-4 ms).

Feil:

• ingen frekvensjustering,
• utilstrekkelig fullstendig filtrering av interferens, støy og nettverksimpulser,
• spenningsregulering er ikke jevn, men trinnvis,
• Effektiviteten er lavere enn i en off-line avbruddsfri strømforsyning.

Dobbel konvertering UPS (på nettet)

Dobbel konvertering UPS eksempel: modell .

Dette er den dyreste, men også den beste typen UPS. Den er optimalt egnet for dyrt, lunefullt utstyr, der ikke bare konstant spenning er viktig, men også frekvens, samt effektiv støyfiltrering, et signal i form av en ren sinusbølge og fravær av forsinkelser ved bytte til batteri operasjon.

Faktisk fungerer en slik avbruddsfri strømforsyning konstant, stabiliserer, filtrerer det innkommende signalet, utjevner frekvensen og formen til utgangssignalet.

I nettmodus, den innkommende AC-spenningen stabiliseres og konverteres til DC av likeretteren og fordeles mellom batteriet (for opplading om nødvendig) og omformeren. Omformeren konverterer likestrøm til vekselstrøm, og produserer et utgangssignal i form av en ren sinusbølge, riktig frekvens, riktig spenning. Interferens og støy er helt fraværende - de forblir rett og slett ikke etter dobbel konvertering.

Denne konstante "inkluderingen" av den avbruddsfrie strømforsyningen i nettverket gir en av de betydelige fordelene: Øyeblikkelig bytte til batteridrift. Faktisk er det vanskelig å kalle det "bytte", siden strømmen går gjennom likeretteren, batteriet (under lading) og omformeren konstant. Når nettverksspenningen faller under terskelverdiene eller det er et fullstendig strømbrudd, begynner omformeren ganske enkelt å ta deler av energien fra batteriet, og ikke fra likeretteren. Det skjer umiddelbart.

UPS-er med dobbel konvertering har vanligvis en annen driftsmodus: bypass. Dette er en reservelinje som går direkte fra inngangen til utgangen på UPS-en, og omgår likeretteren, batteriet og omformeren. Den tillater i kritiske øyeblikk for UPSen: overbelastning (for eksempel med startstrømmer), svikt i omformeren og andre - å levere strøm direkte til de tilkoblede enhetene, og unngå svikt i enhetselementene.

Konstant drift av UPSen har en viss ulempe: økt varmeutvikling, som krever effektiv kjøling. Derfor er UPS online oftest utstyrt med vifter, noe som gjør driften i boligområder ikke like komfortabel som andre typer stillegående avbruddsfri strømforsyning.

Fordeler med online UPS:

• konstant spenningsstabilisering,
• konstant frekvensstabilisering,
• ren sinusbølge ved utgangen,
• effektiv filtrering av støy, impulser og interferens,
• Øyeblikkelig bytte til batterier.

Feil:

• høy pris,
• økt støynivå,
• den laveste effektiviteten blant alle typer UPS.

Når du velger en avbruddsfri strømforsyning, må du ta hensyn til at det finnes unntak. Noen linjeinteraktive UPS-er kan koste mer enn nettbaserte modeller fra en annen produsent. Byttetiden til batteridrift i en backup-UPS er kanskje ikke mer, eller enda mindre, enn i noen linjeinteraktive UPS-er osv. Derfor, i alle fall, du må lese egenskapene til en bestemt modell.

Ytterligere UPS-funksjonalitet

I tillegg til å bestemme hvilken type avbruddsfri strømforsyning du trenger, når du velger en UPS, bør du også være oppmerksom på hvilken funksjonalitet som er inkludert i den. UPS kan ha ulike tilleggsfunksjoner og designfunksjoner:

Synkronisering med PC. Denne funksjonen er ikke til stede i de billigste modellene, men den er veldig praktisk. Ved hjelp av spesiell programvare overfører UPS-en data i reell modus til datamaskinen om tilstanden til strømledningen og batteriets ladenivå. I tillegg til den rene informasjonskomponenten, er det også funksjoner som for eksempel autonom nedstenging av datamaskinen mens du lagrer data i alle applikasjoner ved strømbrudd.

Kald start. En avbruddsfri strømforsyning utstyrt med denne funksjonen kan slås på når det ikke er strøm i nettverket. For eksempel slukket lysene, du lagret dokumentene, slått av datamaskinen og UPSen, men etter en tid var det et presserende behov for å kopiere dokumentet til en flash-stasjon. En UPS med kaldstartstøtte kan slås på, selv om det fortsatt ikke er strøm, og få jobben gjort.

Tidligere så kontakter for tilkobling av enheter i en UPS i hovedsak slik ut:

Denne IEC 320-standardkontakten er perfekt for tilkobling av diverse datautstyr. Utstyr med vanlig strømledning, for eksempel en WiFi-ruter, kan imidlertid ikke kobles til den. For disse formålene kan du bruke en overspenningsvern med en lignende kontakt, som er koblet til UPS-en, og deretter koble diverse utstyr til den. Men dette er ikke alltid praktisk.

Derfor har mange modeller nå rett og slett begynt å bli supplert med stikkontakter av Schuko-typen (i vårt land kalles de ofte Euro-stikkontakter) slik at utstyret kan slås på direkte:

Stikkontakter for filtrering av interferens. En UPS kan være utstyrt med en stikkontakt eller flere for sensitivt utstyr som ikke gir strømstøtte under et strømbrudd, men som beskytter det tilkoblede utstyret mot strømforstyrrelser.

Stikkontakter for telefonlinje, tvunnet par. Høyspentpulser kan overføres ikke bare direkte via en elektrisk strømkabel, men også ved ulike ulykker og havari – både via telefonkabel og tvunnet parkabel. For å beskytte telefon-, nettverks- og datautstyr tilbyr noen produsenter spesielle kontakter (inngang/utgang) der du kan koble til en telefon- eller internettlinje.

Fortsetter i neste artikkel.

nettsted