<b class=subtit>Zasilacze UPS (Uninterruptible Power Supply)

Zasilacze UPS są źródłami napięcia przemiennego poprawiającymi jakość napięcia sieci elektroenergetycznej. Są nimi nawet wówczas, kiedy od ich wejść odłączy się tę sieć. W tego rodzaju warunkach wykorzystują przez wiele minut własne źródła napięcia stałego, z których pobierają energię do wytwarzania napięcia sinusoidalnie zmiennego. Ponadto mogą się komunikować z administratorem sieci lub współuczestniczyć wraz z platformami programowymi w sterowaniu sekwencjami bezpiecznego zatrzymywania czy restartu nawet największych systemów informatycznych. Tym głównie różnią się od zasilaczy studyjnych czy laboratoryjnych.

Zasilacze UPS są urządzeniami nowoczesnymi, sterowanymi mikroprocesorami na każdym poziomie przetwarzania energii. W miarę dokładny schemat blokowy architektury tych urządzeń został przedstawiony na rysunku Idea zasilacza UPS. Widać na nim, jak wiele funkcji spełnia jednostka sterująca JC, zbliżona, oczywiście w pewnej skali, do jednostki centralnej komputera. Zwykle pomija się ją w schematach z uwagi na zwiększenie czytelności samej zasady funkcjonowania zasilacza, czyli w istocie do ilustrowania sposobu przetwarzania energii. Ponadto zasilacze są urządzeniami bardzo zróżnicowanymi, nawet w obrębie tej samej klasy, i chronionymi patentami. Do ważnych parametrów zasilaczy należą:

• sprawność UPS - iloraz wyjściowej mocy czynnej i wejściowej mocy czynnej, oznaczany symbolem h. Wynik można przemnożyć przez 100 proc. i wówczas h będzie wyrażona w procentach. Sprawdzenie sprawności jest trudne. Prąd wyjściowy gorszych zasilaczy jest silnie odkształcony, wskutek czego wyjściowa moc czynna może zostać obarczona dużym błędem i zawyżyć sprawność zasilacza. Moc czynna prądu odkształconego jest równa sumie mocy czynnych kolejnych harmonicznych, łącznie z zerową, i dlatego amperomierz prądu sinusoidalnie zmiennego wpięty w obwód wyjściowy takiego zasilacza, wskaże wyższe natężenie prądu. Jak z tego wynika, trzeba się wyposażyć przynajmniej w odpowiedni oscyloskop;
• moc strat UPS# - wartość różnicy między mocą czynną wejściową a mocą czynną wyjściową zasilacza, charakteryzująca jego straty cieplne. Od tej wartości zależy temperatura pracy zasilacza i dobór wentylatorów. Prawie wszystkie wentylatory wymienia się zwykle co 5-6 lat, z uwagi na zużywanie się łożysk. Niesprawny wentylator może spowodować niebezpieczny w skutkach wzrost temperatury baterii akumulatorów. Żywotność baterii szczelnych maleje w przybliżeniu dwukrotnie na każde 10°C ponad wartość dopuszczalną. Od wentylatorów zależy też poziom hałasu zasilacza. Regulacja obrotów wentylatorów należy jeszcze do rzadkości.

Integralnym podzespołem każdego zasilacza jest falownik półmostkowy lub mostkowy - najważniejszy zespół prądotwórczy, nazywany też inwertorem. Falownik przetwarza napięcie stałe baterii akumulatorów lub przetwornicy DC/DC na użytkowe napięcie sinusoidalnie zmienne. Kształtowanie napięcia wyjściowego opiera się prawie zawsze na modulacji PWN (Pulse With Modulation). W zasilaczach on-line i true on-line falownik pracuje bez żadnych przerw. Czas bezpiecznego czerpania energii z baterii nosi nazwę czasu autonomii lub czasu podtrzymania. Można go zwiększyć przez dodanie zewnętrznych baterii lub baterii i generatora DC. Od sposobu ładowania baterii zależy przedłużenie czasu ich żywotności. Dlatego w niektórych konstrukcjach stosuje się 2 różne napięcia ładowania, koniecznie bez składowej zmiennej. Żywotność baterii dochodzi już do 20 lat, niemniej jednak pozostają one najsłabszym punktem zasilaczy UPS. Liczba i wymiary szafek lub szaf z dodatkowymi bateriami zależą od mocy zasilacza i wymaganego czasu autonomii. Cena baterii akumulatorów może być wyższa niż zasilacza.

Obwód bocznikujący cały UPS występuje czasem pod nazwą bypass. Jest to obwód obejściowy, bocznik, uruchamiany zwykle po awarii zasilacza albo podczas przeciążeń. W wielu odmianach zasilaczy on-line obwód obejściowy jest też elementem podsystemu zwiększania sprawności, podobnie jak w zasilaczach przystosowanych do pracy równoległej. Boczniki są włączane ręcznie lub automatycznie, zależnie od potrzeb. Zasilaczom on-line stosowanym w szpitalach i klinikach trzeba zapewnić separację galwaniczną wejścia od wyjścia zarówno toru głównego, jak i obwodu obejściowego. Czasem źródłem zasilania obwodu obejściowego jednego zasilacza UPS jest wyjście innego zasilacza, nadmiarowego.