Technologie zasilaczy UPS

Architektury UPS przyjęto nazywać technologiami. Istnieją dwie główne technologie - off-line i on-line, ale producenci rozróżniają pięć: obydwie wymienione oraz line interactive, true on-line i on-line delta convertion. I chociaż taka systematyka ma podłoże komercyjne, to jednak ułatwia wstępną identyfikację zasilacza. Ponadto producenci okresowo wprowadzają wiele zmian chronionych patentami, za którymi normy nie są w stanie nadążać. Rutynowany administrator sieciowy nie polega zresztą na laboratoryjnych charakterystykach zasilaczy UPS, lecz na badaniach w pokrewnej sieci. Wielu znanych producentów umożliwia testowanie swoich zasilaczy w rzeczywistych środowiskach. Charakter obciążenia, jakie wnoszą prawie wszystkie urządzenia sieciowe, jest nieliniowy ze składową pojemnościową

Norma europejska EN-500091-3 UPS Part 3: Performance Requirements wprowadza tylko 3 technologie: stand-by (UPS-PSO), line interactive (UPS-LI) oraz true on-line (UPS-COB). Niektórzy producenci zasilaczy UPS, w tym o wysokiej renomie, pozostają jeszcze przy swojej klasyfikacji. Trudno na ogół zaaprobować zrównanie w jednej klasie zasilaczy z podwójnym i potrójnym przetwarzaniem energii albo przetwarzanie niskoczęstotliwościowe z wysokim. Nie są to jedyne wątpliwości. Tradycyjne zasilacze on-line wyższych mocy trzeba zaopatrywać w specjalne prostowniki 12-pulsowe, filtry harmonicznych i wejściowe korektory mocy, ażeby mogły dorównać nowoczesnym zasilaczom on-line delta convertion, których własności filtracyjne, wysoka niezawodność i niskie straty energii nie mogą budzić wątpliwości. Zastrzeżeń jest więcej, zwłaszcza w Polsce, gdzie nie ma jeszcze żadnej klasyfikacji UPS, a wiele zasilaczy pochodzi z USA, gdzie nie obowiązują normy europejskie...

Zasilacze UPS off-line albo standby

Są to źródła napięcia przemiennego oparte na prostym założeniu: jeśli sieć energetyczna jest sprawna, to powinna zasilać urządzenia przez filtry sieciowe i sporadycznie doładowywać baterie akumulatorów, a falownik włączy się w chwilach, kiedy napięcie w sieci zacznie odbiegać od normy. Opóźnione włączanie się falownika jest jednak równoważne krótkotrwałemu zanikowi napięcia zasilania - od 0,2 do 4 ms, zależnie od mocy. Jest to ich cecha charakterystyczna, nie wada.

Zasilacze off-line należą do chętnie stosowanych źródeł zasilania komputerów osobistych, mniej ważnych stacji oraz węzłów o mocy pozornej poniżej 3 kVA. Wyróżniają się zwykle niską ceną, wysoką sprawnością w trybie off-line, niezawodnością oraz cichą pracą. Nie powinny być używane do ochrony urządzeń o skokowym poborze mocy, sprzętu synchronizowanego siecią, urządzeń medycznych i stacji modemów. Ponadto z uwagi na skromne z założenia mechanizmy diagnozowanie stanów łatwo je przeciążyć. Z kolei emisja zakłóceń do sieci elektroenergetycznej zależy od ich filtrów wejściowych. Z reguły tłumią one tylko część zakłóceń wysokoczęstotliwościowych. W chwili wejścia w życie wspomnianej normy klasyfikacyjnej będą się one nazywały zasilaczami UPS z bierną rezerwą.

Zasilacze UPS line-interactive

Nazwa tych zasilaczy pochodzi od producentów, ale została włączona do cytowanej normy dla UPS. Dla wielu twórców zasilacze te pozostaną źródłami off-line, ponieważ w trakcie ich normalnego funkcjonowania energię zasilającą urządzenia sieciowe dostarcza sieć energetyczna, a nie falownik. Ale UPS z transformatorem ferromagnetycznym jest jednak zasilaczem o zerowym czasie przełączania: w chwili detekcji awarii sieci energetycznej włącza się falownik, lecz opóźnienie włączenia jest w pełni kompensowane energią strumienia magnetycznego, jaką można wykorzystać dzięki bezwładności efektu ferrorezonansowego. Transformator wyjściowy zasilacza ma wbudowane specjalne uzwojenie, nawinięte przeciwsobnie do podstawowego, oraz baterię kondensatorów (od kilkudziesięciu mF do kilkunastu mF), wykorzystywaną do ustalania odpowiedniej częstotliwości rezonansu. Wszystkie procesy kontroluje mikroprocesor. Zasilacze tego typu charakteryzują się też wysoką niezawodnością i sprawnością oraz niższymi - w porównaniu z on-line - własnościami filtrowania wysokich częstotliwości.