Zasilacze awaryjne UPS

Zasilacz awaryjny, zasilacz bezprzerwowy, zasilacz UPS – to system zasilania gwarantowanego, którego funkcją jest utrzymanie zasilania urządzeń elektrycznych lub elektronicznych w przypadku zaniku lub nieprawidłowych parametrów zasilania sieciowego.

Zasilacze UPS, składają się przede wszystkim z systemu magazynowania energii oraz układu przekształcania tej energii w napięcie zasilające.
Podstawową rolą systemu zasilania gwarantowanego jest utrzymanie prawidłowego zasilania dla odbiorników niezależnie od parametrów zasilania sieciowego lub jego braku.
Do najczęstszych zakłóceń, które mają negatywny wpływ na działanie podzespołu lub urządzenia elektrycznego, należą:
• spadek napięcia lub brak zasilania wskutek awarii sieci zasilającej
• chwilowe wahania napięcia wskutek podłączania do sieci zasilającej dużych odbiorów lub występowania w niej usterek
• zniekształcenia prądu i napięcia spowodowane przez odbiory nieliniowe
• migotanie wskutek obecności dużych odbiorów pracujących w trybie nieciągłym
• asymetria sieci zasilającej

Potrzeba klasyfikacji różnych typów statycznych zasilaczy UPS oferowanych aktualnie na rynku doprowadziła do opracowania normy EN 62040-3.
Rozróżnia ona trzy podstawowe grupy produktów, których elementem wyróżniającym jest zastosowana architektura wewnętrzna:
• VFD – pasywne zasilacze o architekturze „off-line”,
• VI – zasilacze typu „line-interactive”,
• VFI – zasilacze wykorzystujące technologię podwójnej konwersji „on-line”.

Przy zasilaczach „off-line” w normalnej sytuacji odbiory są zasilane z sieci zasilającej. Jednocześnie z sieci zasilającej zasilana jest ładowarka baterii, która utrzymuje pełen poziom ich naładowania. W razie zaniku zasilania półprzewodnikowy lub elektromechaniczny komutator przełącza odbiór na pracę z falownika, którego zasilanie zapewniają baterie. Ten tryb pracy trwa aż do powrotu normalnych warunków zasilania lub do wyczerpania zgromadzonej energii. Zaletą tego rozwiązania jest prosta konstrukcja, która pozwala na redukcję kosztów sprzętu. Zasilacze UPS tego typu są najtańszym rozwiązaniem, lecz charakteryzują się one ograniczonymi możliwościami np.:
• brak separacji między siecią zasilającą a odbiorami,
• czasy przełączania rzędu 10 milisekund, co nie zawsze spełnia wymogi zasilanych odbiorów,
• brak układu regulacji częstotliwości na wyjściu.

W związku z powyższymi ograniczeniami zasilacze UPS tej kategorii są obecnie stosowane wyłącznie do zasilania odbiorów o niskim poborze mocy, wynoszącym zazwyczaj maksymalnie 2 kVA.

Zasilacze „line-interactive”
W tej konfiguracji występuje odwracalny konwerter AC/DC, który może spełniać funkcję zarówno falownika, jak i ładowarki baterii. W normalnych warunkach odbiór jest zasilany z sieci przez rozłącznik półprzewodnikowy, który powoduje odcięcie systemu przy włączeniu falownika, zabezpieczając tym samym przed prądem zwrotnym do sieci zasilającej.
Napięcie podawane do odbioru jest regulowane przez autotransformator AVR (Automatic Voltage Regulator – automatyczny układ regulacji napięcia). W odróżnieniu od pasywnego zasilacza o architekturze „off-line”, zasilacz UPS wykorzystujący technologię „line-interactive” pracuje przy obecności zasilania sieciowego. Dzięki podłączeniu równoległemu do normalnej sieci zasilającej zasilacz umożliwia pewną poprawę jakości napięcia, jednakże tylko w ograniczonym zakresie, takim jak wielkość napięcia.
Po utracie głównego zasilania następuje automatyczne otwarcie wyłącznika półprzewodnikowego i zasilanie odbioru wyłącznie przez baterię - jednostka falownika, do czasu przywrócenia normalnych warunków lub wyczerpania baterii. W porównaniu do pasywnych zasilaczy UPS o architekturze „off-line” zasilacze UPS wykorzystujące technologię „line-interactive” zapewniają lepszy kształt fali napięcia, lecz mają również pewne minusy:
• brak separacji między siecią zasilającą a odbiorami,
• brak układu regulacji częstotliwości na wyjściu,
• czasy przełączania na poziomie kilku milisekund (4–5 ms).

Zasilacz „on-line”
Zasilacze wykorzystujące technologię podwójnej konwersji W odróżnieniu od rozwiązań przedstawionych powyżej zasilacze UPS wykorzystujące technologię podwójnej konwersji są prawdziwymi agregatami prądotwórczymi, które — poza nielicznymi wyjątkami — są całkowicie odseparowane od sieci zasilającej.
Ponieważ zasilanie odbioru jest realizowane wyłącznie przez falownik zasilacza UPS bez jakiejkolwiek interakcji z siecią zasilania i niezależnie od tego, czy zasilanie następuje z sieci zasilającej czy też z baterii, pozwala to na całkowite wykorzystanie możliwości statycznego przekształtnika, za pomocą którego można sterować zasilaniem odbioru niezależnie od warunków. W ten sposób, bazując na prądzie dostarczanym przez inne podzespoły zasilacza UPS, takie jak prostownik lub baterie, system sterowania falownika dostarcza na wyjściu napięcie o kształcie fali, który jest całkowicie niezależny od kształtu fali na wejściu, a także jest pozbawiony wahań częstotliwości i amplitudy.
Tego rodzaju zasilacze UPS mają szereg zalet:
• odseparowanie odbiorów od sieci zasilającej przed zasilaczem, dzięki czemu możliwa jest precyzyjna regulacja częstotliwości wyjściowej
• bardzo szeroki zakres tolerancji napięcia wejściowego
• natychmiastowe przełączanie między zasilaniem sieciowym a zasilaniem z baterii, które można raczej porównać do płynnego procesu przechodzenia z jednego źródła zasilania na drugie
• bezprzerwowe przełączanie na tryb pracy z bypassem Zasilacze UPS wykorzystujące technologię podwójnej konwersji mają z reguły sprawność na poziomie 90–96% i jest ona mniejsza niż w przypadku zasilaczy UPS wykorzystujących technologię line-interactive lub off-line, ponieważ prąd pobierany z sieci jest przekształcany dwukrotnie — poprzez prostownik i falownik, a w każdym z tych urządzeń występują podzespoły półprzewodnikowe (diody, tyrystory, tranzystory IGBT), na których powstają straty przewodzenia i komutacji.
Tym niemniej zaleta, jaką stanowi najwyższa jakość prądu uzyskiwana w zasilaczach UPS wykorzystujących technologię podwójnej konwersji, rekompensuje straty powstające na przewodach oraz przełącznikach wskutek występowania harmonicznych prądu lub innych problemów z niską jakością energii elektrycznej.
Ta technologia jest zalecana i powszechnie stosowana w zasilaczach o mocy znamionowej 5 kVA lub większej.


System magazynowania energii zapewnia zasilanie falownika w trakcie zaniku zasilania sieciowego, zapobiegając tym samym przerwie w zasilaniu odbiorów.
Baterie są najbardziej rozpowszechnionym sposobem magazynowania energii.
Są to urządzenia elektrochemiczne i stąd wynika ich wrażliwość na warunki eksploatacji: temperaturę, cykle ładowania i rozładowania.
Najczęściej są stosowane hermetycznie zamknięte, bezobsługowe baterie kwasowo-ołowiowe, baterie otwarte lub niklowo-kadmowe. Działanie baterii określają takie parametry jak przewidywalny okres eksploatacji (żywotność) oraz dozwolony sposób rozładowania. Wyśmienite parametry zapewniają baterie o długim okresie eksploatacji (10–12 lat) i dobrych charakterystykach rozładowywania. Żywotność baterii jest wartością określoną teoretycznie. W praktyce zależy ona od ilości cykli rozładowania i ładowania oraz temperatury panującej w miejscu montażu.

Dobór zasilacza UPS Podczas doboru mocy zasilacza UPS należy uwzględnić różne czynniki, zarówno natury funkcjonalnej, jak i prawnej.
Główne kwestie wymagające uwzględniania:
• dwa z poniższych parametrów dotyczących zasilanych odbiorów: - moc aktywna (PRL), - moc pozorna (SRL), - współczynnik mocy (PF).
• rodzaj zasilania odbioru (napięcie, częstotliwość, liczba faz),
• współczynnik jednoczesności obciążenia,
• wymagany czas podtrzymania,
• rodzaj zasilania sieciowego (napięcie, częstotliwość, liczba faz). W przypadku niektórych odbiorów, które np. wymagają wysokiego prądu rozruchowego, należy również uwzględnić tę wartość. Jeśli znane są następujące parametry:
• ÎUPS – prąd maksymalny zasilacza UPS,
• tUPS – czas podtrzymania zasilacza UPS,
• ÎL – prąd przeciążeniowy odbioru,
• SL – moc pozorna odbioru. współczynnik mocy pozornej, gdy współczynnik szczytu obciążenia to 3:1, wynosi SUPS = (SL* ÎL) /ÎUPS Jeśli odbiór cechuje znaczna nieliniowość, co przykładowo ma miejsce w przypadku sprzętu elektronicznego, i jeśli współczynnik szczytu jest wyższy od współczynnika tolerowanego przez zasilacz UPS, zalecamy rozważenie zmniejszenia wartości znamionowych.

1. Co to jest zasilacz awaryjny UPS?

Zasilacz awaryjny UPS, inaczej nazywany też awaryjnym UPS, jest urządzeniem mającym za zadanie dostarczać nieprzerwane zasilanie dla podłączonych do niego urządzeń elektronicznych w sytuacji, gdy zaburzenia sieciowe wystąpią. Jest on niezbędny dla systemów, które wymagają ciągłości działania. Działa na prostej zasadzie: gdy napięcie sieciowe jest dostępne, zasilacz UPS ładuje baterię i dostarcza zasilanie. Gdy nastąpi przerwa, natychmiast przełącza się na swoją wewnętrzną baterię, gwarantując ciągłość pracy.

2. Definicja zasilacza awaryjnego UPS

W skrócie, definicja zasilacza awaryjnego UPS opisuje urządzenie zaprojektowane tak, aby zapewnić zasilanie w sytuacji, gdy zasilanie sieciowe nie jest dostępne. Pomaga w utrzymaniu ciągłości działania krytycznych systemów, takich jak serwery czy systemy kontroli dostępu, podczas awarii zasilania. Urządzenia te są niezwykle ważne w miejscach, gdzie nawet chwilowa przerwa w zasilaniu może mieć katastrofalne skutki.

3. Jak działają zasilacze UPS?

Działanie zasilaczy UPS jest dość proste, ale jednocześnie skomplikowane technologicznie. Główna idea to automatyczne przełączanie się między zasilaniem sieciowym a baterią. Gdy sieć działa poprawnie, UPS przepuszcza prąd do podłączonych urządzeń i jednocześnie ładuje swoją baterię. W momencie, gdy sieć zawiedzie, UPS natychmiast włącza się, czerpiąc energię z baterii. W związku z tym ważne jest, aby zrozumieć działanie zasilacza awaryjnego UPS, które może być różne w zależności od konkretnego modelu i typu UPS.

4. Rodzaje i cechy zasilaczy UPS

Na rynku dostępne są różne rodzaje zasilaczy UPS. Wśród nich wyróżniamy zasilacze offline, online oraz line-interactive. Zasilacz UPS online jest jednym z najbardziej zaawansowanych, oferując ciągłe zasilanie poprzez baterie, nawet gdy sieć działa poprawnie. Kluczowe cechy zasilaczy UPS, które warto uwzględnić przy wyborze, to:

• awaryjny ups lcd – umożliwia monitorowanie stanu baterii i innych istotnych parametrów zasilaczy UPS.
• Zasilacze awaryjne power sinus – zapewniają wyjście o czystej fali sinusoidalnej, idealne dla precyzyjnych urządzeń medycznych czy serwerów.
• Urządzenia z funkcją ochrona przeciwprzepięciowa – chronią urządzenia przed szkodliwymi skokami napięcia
• Zasilacze UPS dostępne na rynku różnią się w zależności od ich topologii i przeznaczenia. Wśród nich wyróżniają się zasilacze awaryjne power sinus oraz zasilacz ups online. Pierwszy typ zapewnia czystą falę sinusoidalną, co jest niezbędne dla pewnych wrażliwych urządzeń. Z kolei zasilacz UPS online zapewnia nieprzerwaną ochronę przez cały czas, co jest kluczowe dla miejsc wymagających stałego dostępu do energii.

Cechy zasilaczy UPS są bardzo różnorodne i zależą od modelu oraz producenta. Wspomniane wcześniej awaryjne sinus UPS i awaryjny ups lcd są tylko dwoma z wielu dostępnych funkcji. Warto również zwrócić uwagę na parametry zasilaczy UPS przed dokonaniem wyboru, takie jak czas podtrzymania, moc oraz typ baterii.

5. Jakie są zastosowania zasilaczy UPS?

Oprócz oczywistego zastosowania w biurach i centrach danych, zasilacze UPS znajdują coraz szersze zastosowanie w życiu codziennym. Wielu ludzi decyduje się na zasilanie awaryjne domu, aby chronić swoje urządzenia elektroniczne. Należy również wspomnieć o specyficznych modelach takich jak zasilacz awaryjny ups 1000w/1500va, który jest doskonałym wyborem dla większych instalacji domowych lub małych firm.

6. Jak dobrać akumulator do zasilania awaryjnego?

Działanie zasilacza awaryjnego UPS jest zależne od jakości i pojemności akumulatora. Ważne jest, aby uwzględnić parametry zasilaczy UPS oraz zrozumieć ich działanie. Kluczowe kwestie, o których wspomniano wcześniej, takie jak moc i czas pracy, powinny być przemyślane w kontekście oczekiwanego zużycia energii oraz typu baterii. Dla tych, którzy szukają długotrwałego rozwiązania, zasilacz ups online z akumulatorem o dużej pojemności może być odpowiednim wyborem.

7. Kiedy jeszcze przydają się urządzenia UPS?

Zasilanie awaryjne to nie tylko ochrona przed przerwą w dostawie prądu. Dzięki działaniu zasilaczy UPS, można również chronić swoje urządzenia przed skokami napięcia i innymi zakłóceniami sieciowymi. Dlatego ważne jest, aby wybrać zasilacz awaryjny, który oferuje pełen zakres ochrony, a działanie zasilacza awaryjnego UPS powinno być dokładnie zrozumiane przez użytkownika.

8. Jaki wybrać zasilacz awaryjny?

Wybór odpowiedniego zasilacza awaryjny UPS zależy od wielu czynników. Poza oczywistymi kwestiami, takimi jak moc i czas podtrzymania, warto również zwrócić uwagę na dodatkowe funkcje, takie jak awaryjny ups lcd czy możliwość monitorowania w czasie rzeczywistym. Warto również rozważyć zakup specjalistycznych modeli, takich jak zasilacz awaryjny ups 1000w/1500va dla większych potrzeb.

9. Instalacja i konserwacja zasilaczy UPS

Poprawna instalacja i konserwacja zasilacza awaryjnego UPS są kluczowe dla jego efektywnego działania. Po zakupie ważne jest, aby dokładnie zapoznać się z instrukcją instalacji i postępować zgodnie z zaleceniami producenta.

Instalacja:

• Umiejscowienie zasilacza w suchym, chłodnym miejscu, z dala od bezpośredniego światła słonecznego.
• Unikanie blokowania wentylatorów i otworów wentylacyjnych w celu zapewnienia odpowiedniej cyrkulacji powietrza.
• Zwrócenie uwagi na właściwe podłączenie akumulatorów i kabli.
• Przeprowadzenie testu działania zasilacza po jego podłączeniu.

Konserwacja:

• Regularne sprawdzanie stanu baterii i jej wymiana, gdy zaczyna tracić pojemność.
• Przeprowadzanie okresowych testów działania zasilacza, aby upewnić się, że działa on prawidłowo.
• Czyszczenie zewnętrznych elementów zasilacza oraz wentylatorów, aby uniknąć nagromadzenia kurzu, co może wpłynąć na jego wydajność.
• Konsultacja z ekspertem w przypadku jakichkolwiek problemów z działaniem urządzenia.

10. Podsumowanie

Zasilacze awaryjne UPS odgrywają kluczową rolę w ochronie urządzeń elektronicznych przed przerwami w dostawie prądu oraz innymi zagrożeniami związanymi z siecią elektryczną. Dzięki właściwej instalacji, regularnej konserwacji i wyborze odpowiedniego modelu, można zapewnić sobie bezpieczeństwo oraz nieprzerwane działanie swoich urządzeń. Pamiętając o wszystkich wspomnianych aspektach, można skutecznie korzystać z zasilaczy UPS i chronić swoje inwestycje.

Co to jest UPS?

UPS, znane także jako Uninterruptible Power Supply czyli bezprzerwowe źródło zasilania, to urządzenie zaprojektowane w celu zapewnienia zasilania do podłączonych urządzeń podczas awarii zasilania sieciowego. Głównym celem UPS jest umożliwienie użytkownikowi bezpieczne wyłączenie komputera lub innego sprzętu w razie przerwania zasilania, a także ochrona przed szkodliwymi skutkami nagłych zakłóceń zasilania.

Jak działa UPS?

Gdy zasilanie sieciowe działa poprawnie, zasilacz UPS do komputera przepuszcza prąd sieciowy bezpośrednio do podłączonych urządzeń. Jednak w przypadku przerwania zasilania, UPS natychmiast przełącza się na wewnętrzne źródło energii (zazwyczaj baterie), aby podtrzymać zasilanie przez określony czas podtrzymania UPS.

UPS – wybór urządzenia

Jeśli zastanawiasz się nad wyborem UPS, warto rozważyć kilka kluczowych kwestii. Istnieje wiele typów UPS, w tym UPS online, które oferują najwyższy poziom ochrony.

Przewodnik zakupu UPS

Oto kilka kroków do przemyślenia przy wyborze UPS:

• Rozważ moc potrzebną dla twojego sprzętu. To pomoże ci określić, jaki UPS zasilacz awaryjny do komputera będzie odpowiedni.
• Szacuj czas podtrzymania, jaki potrzebujesz. Czy potrzebujesz kilku minut, aby bezpiecznie wyłączyć komputer, czy może godziny, aby kontynuować pracę?
• Rozważ lokalizację instalacji. Gdzie zainstalować UPS? Pamiętaj o łatwości dostępu i wentylacji.
• Upewnij się, że UPS jest kompatybilny z twoim sprzętem. Niektóre urządzenia mogą wymagać specjalnych rodzajów zasilania sieciowego zasilacz UPS.

Podsumowanie

Bez względu na to, czy jesteś indywidualnym użytkownikiem komputera, czy też prowadzisz firmę, UPS urządzenie stanowi nieocenioną ochronę dla twojego sprzętu i danych. Inwestując w odpowiedni zasilacz awaryjny UPS, możesz być pewny, że twoje urządzenia i dane są chronione przed nieoczekiwanymi przerwami w zasilaniu.