UPS Jak działa zasilacz UPS?

Zasilacz UPS, czyli bezprzerwowy zasilacz, jest kluczowym elementem gwarantującym liczne usługi w naszym codziennym życiu.

Żyjemy w hiperpołączonym świecie, który wymaga natychmiastowej i nieprzerwanej dostępności niezliczonych usług. W naszym codziennym życiu tysiące elementów, których istnienia i funkcji wielu z nas nie jest świadomych, interweniują, aby każde urządzenie w naszym społeczeństwie zawsze działało idealnie. Dyskomfort, jaki generuje to za każdym razem, gdy sieci komunikacyjne lub prąd przestają działać, jest niezaprzeczalny. Z tego powodu, pomimo faktu, że inwestycje technologiczne w infrastrukturę telekomunikacyjną i sieci elektroenergetyczne prowadzą do znacznego postępu w zakresie gwarancji usług na całym świecie, niezbędne jest posiadanie urządzeń zapasowych lub awaryjnych, aby uniknąć uszkodzeń w przypadku nieoczekiwanej przerwy w dostawie prądu. Jednym z takich elementów, o których będziemy dziś mówić, jest UPS, czyli zasilacz awaryjny, znany również pod akronimem UPS (Uninterruptible Power Supply).

Urządzenia te są obecne w tak różnorodnych miejscach, jak centra danych, szpitale, biurowce, zakłady przemysłowe, infrastruktura transportowa, taka jak statki, czy w każdym innym miejscu wymagającym niezawodnego, wysokiej jakości zasilania dostępnego przez cały czas. Są one odpowiedzialne za zapewnienie ciągłości zasilania w przypadku awarii lub przerwy w dostawie prądu w sieci.

W rzeczywistości UPS stanowi rezerwę, dzięki której w przypadku awarii zasilania nasze systemy nie zawiodą, ponieważ są urządzeniami zdolnymi do dostarczania energii elektrycznej do innych urządzeń za pośrednictwem akumulatorów, bez konieczności korzystania z sieci. Czas autonomii UPS-a jest określony przez rodzaj i liczbę akumulatorów, w jakie wyposażony jest system. Im więcej akumulatorów, tym dłużej możemy wytrzymać awarię sieci.

W ten sposób zasilacz UPS zapewnia, że ​​na przykład energia potrzebna sali operacyjnej do przeprowadzenia krytycznej operacji pozostanie stabilna przez cały czas; że centra danych, które umożliwiają połączenie internetowe do naszych domów, nie przestaną działać w przypadku przepięcia spowodowanego burzą; lub że systemy komunikacyjne statku nie ulegną awarii, zagrażając ruchowi morskiemu, z powodu krytycznego błędu zasilania. Być może teraz jesteś nieco bardziej świadomy znaczenia tych nieznanych urządzeń.

UPS lub zasilacz awaryjny

Ponadto UPS działa jako filtr dla systemów elektrycznych lub urządzeń podłączonych do sieci elektrycznej. Oznacza to, że jeśli podłączymy jeden z tych zasilaczy awaryjnych do statku, na przykład, ochronimy cały ten sprzęt komputerowy przed możliwymi przepięciami lub skokami napięcia, zakłóceniami, zmianami częstotliwości lub mikroprzecięciami; Działanie UPS-a filtrowałoby to wszystko, zapewniając idealnie czystą sinusoidę wyjściową. Gwarantuje to nie tylko prawidłowe działanie urządzeń podłączonych do sieci, ale także ich długowieczność.

Zasilanie bezprzerwowe (UPS) Jak działa UPS?

Aby zrozumieć, jak działają te elementy, należy najpierw poznać podzespoły, z których składa się UPS. Zobaczmy:

Elementy UPS

• Prostownik/Ładowarka: Jest odpowiedzialny za zamianę prądu przemiennego, który dociera do sieci, na prąd stały, w celu ładowania akumulatorów lub zasilania falownika.
• Akumulatory: Zapewniają one niezbędna energia elektryczna do zasilania systemu w przypadku zaniku zasilania.
• Falownik: Element, który przetwarza energię elektryczną – z prostownika lub akumulatorów – z prądu stałego na prąd przemienny, który jest następnie dystrybuowany do systemów podłączonych do UPS.
• Obejście statyczne i konserwacyjne: Typ obwodu elektrycznego, w który wyposażony jest UPS, umożliwiający podłączenie obciążenia bezpośrednio do sieci głównej (lub niezależnej) w przypadku awarii UPS.
• Jednostka sterująca: Inteligentny element, w który wyposażony jest zasilacz UPS. W zależności od rodzaju urządzenia i jego funkcji, umożliwia on szereg funkcji za pośrednictwem oprogramowania lub innych.

Jak wygląda jego normalna praca?

Gdy UPS działa normalnie, czyli przy dostępnej i dobrej jakości sieci elektrycznej, prąd elektryczny wpływa do sieci poprzez połączenie UPS i przepływa w pierwszej kolejności przez prostownik, który przekształca prąd przemienny na stały.

Ta transformacja jest konieczna, ponieważ część prądu musi być magazynowana w akumulatorze – do czego konieczny jest prąd stały – reszta prądu przepływa dalej do falownika, który przekształca go z powrotem w prąd przemienny, aby zasilać systemy podłączone do UPS.

Co się dzieje, gdy nastąpi awaria sieci?

Wyobraźmy sobie, że sieć elektryczna jest niedostępna lub że wykryto, że napięcie nie mieści się w dopuszczalnych granicach jakości, co zmienia przepływ prądu. W takim przypadku falownik byłby zasilany napięciem stałym dostarczanym przez akumulatory. Moc wyjściowa falownika pozostałaby niezmieniona, a zatem obciążenie podłączone do systemu działałoby nieprzerwanie.

Czas podtrzymania, czyli czas, w którym baterie mogą zasilać system, będzie zależał od poboru energii przez obciążenie zasilane przez urządzenie oraz od pojemności baterii. Po przywróceniu napięcia zasilania sieciowego, tj. osiągnięciu wartości mieszczącej się w dopuszczalnych granicach, prostownik ponownie zaczyna działać i przywracana jest normalna praca.

Akumulatory regenerują się po rozładowaniu powstałym podczas braku zasilania z sieci, ładując się za pomocą napięcia stałego dostarczanego przez prostownik/ładowarkę.

Co się stanie, jeśli wystąpi awaria UPS-a lub będziemy musieli wykonać prace konserwacyjne?

W przypadku awarii UPS-a automatycznie aktywowany zostanie bypass statyczny, którego funkcją jest natychmiastowe przełączenie obciążenia do głównej sieci zasilającej (lub bypassu) w przypadku przeciążenia lub zwarcia. Dzięki temu, niezależnie od sposobu działania, UPS-y gwarantują brak przerw w zasilaniu obciążenia. Stąd ich nazwa.

Istnieją różne obwody lub typy zasilaczy UPS, które zawierają więcej lub mniej elementów zabezpieczających lub filtrów, aby zagwarantować „czystą” energię elektryczną; ale wszystkie zawierają przynajmniej elementy, które wymieniliśmy. Aby zapewnić prawidłowe działanie, najbardziej zaawansowane zasilacze UPS posiadają jednostki sterujące i oprogramowanie, które oferują użytkownikowi informacje w czasie rzeczywistym, a także dostosowane funkcjonalności.

Supsonik, 35 lat doświadczenia w elektronice mocy