Zasilacze UPS on-line i true on-line

Zasilacze obydwu technologii są prawie wzorcowymi źródłami napięcia przemiennego 220 V/50 Hz lub 3×380/220 V/50 Hz. Swoje wysokie parametry zawdzięczają dwukrotnej (on-line) lub trzykrotnej (true on-line) przemianie energii. Należą one do najdroższych urządzeń i z tych powodów ustępują często zasilaczom line interactive. Wysoką cenę kompensują wielką zaletą: im wyższa moc, tym niższa cena 1 kVA. Powyżej 5—6 kVA mogą czasami być konkurencyjne również ceną.

Przetwarzanie napięcia przemiennego na stałe (prostownik) i z powrotem na przemienne (falownik) uniezależnia urządzenia sieci informatycznej od energetycznej. W technologii true on-line z przetwornicą DC/DC separacja jest jeszcze skuteczniejsza: dochodzi dodatkowe przetwarzanie napięcia stałego U na zmienne o wysokiej częstotliwości, a następnie z powrotem na stałe ok. 2U.

Specjalnego komentarza wymagają zasilacze on-line typu delta convertion, czyli on-line z konwersją delta, gdyż z pobieżnej analizy schematu blokowego może nie wynikać, że przetwarzają one energię bez żadnych przerw. Obydwa falowniki są 4-ćwiartkowe, a więc mogą przenosić energię w każdym kierunku i niezależnie od aktualnej biegunowości. Falownik delta jest zwykle obliczany na ok. 20 proc. mocy nominalnej, a główny na pełną. Podstawowym źródłem energii w każdych warunkach jest falownik główny. Falownik delta jest źródłem napięcia różnicowego, a ponadto utrzymuje wejściowy współczynnik mocy bliski jedności i ładuje baterie akumulatorów. Kiedy na przykład napięcie w sieci energetycznej obniży się o kilkanaście proc., falownik delta musi dodać tę wartość do napięcia wyjściowego UPS. Niezbędną do tego moc dostarczy falownik główny bezpośrednio z sieci, kierując ją jednak torem stałoprądowym do falownika delta, a stamtąd do szeregowego transformatora delta. Kiedy natomiast napięcie w sieci energetycznej wzrośnie o kilkanaście proc., falownik delta skompensuje ten przyrost za pośrednictwem toru stałoprądowego i falownika głównego. Jak widać, przemiana energii zachodzi nieustannie, tyle że odniesiona do rzeczywistych zmian napięcia. Jeśli natomiast napięcie wejściowe jest bliskie nominalnemu, falownik główny funkcjonuje niemal w komfortowych warunkach, zawsze synchronicznie z siecią. Technologia on-line z konwersją delta została opatentowana przez firmę Silcon pod nazwą On Line Delta Conversion. Dzisiaj Silcon wraz ze swoją wartościową technologią należy do APC.

W projekcie normy UPS obydwie rodziny zasilacza występują pod wspólną nazwą: true on-line lub UPS-COB, czyli zasilacze UPS o działaniu ciągłym. Mogą one ochraniać sieci informatyczne i telekomunikacyjne w każdych warunkach energetycznych i atmosferycznych (wyładowania).

Dobór Zasilaczy

Wydatki na zasilanie nie kończą się na wniesieniu opłat za jeden UPS i okablowanie zasilania lub za kilka zasilaczy. Stale trzeba płacić za zużywaną energię elektryczną i pracę personelu obsługi. Koszt zużywanej energii zależy od sprawności UPS: wyższa sprawność - niższe zużycie energii. Z kolei sprawność zasilacza zależy od jego własności, takich jak zdolność przystosowania się do zmiennych obciążeń i do obciążeń niewielkich lub częściowych. Ponadto zależy ona od fluktuacji napięcia wyjściowego. Wpływ architektury zasilacza na koszty eksploatacji jest szczególnie widoczny w sieciach z większą liczbą urządzeń, na przykład 500. Potrzebna moc pozorna przekroczy tu 130 tys. VA i przy niskiej sprawności UPS można tracić miesięcznie sporo pieniędzy...

Osobną uwagę poświęca się wyborowi konfiguracji sieci zasilania. Wybór jest niewielki, ale trudny - centralna lub rozproszona. Nie wyklucza się jednak konfiguracji pośredniej, mieszanej. Podstawowymi kryteriami są koszty konfiguracji oraz topologia sieci. Na koszty składają się wydatki na zasilacze i -w konfiguracji centralnej - na okablowanie zasilania. Dalsze kryteria wynikają pośrednio z polityki bezpieczeństwa prowadzonej przez przedsiębiorstwa oraz z przyjętego planu składowania i archiwizacji danych. Wpływają one także na wartość zasilania nadmiarowego.

Pozostaje jeszcze kwestia podstawowa: co ochraniać zasilaczami UPS? Ochrania się przede wszystkim cenne dane, urządzenia spełniające ważne funkcje i wartościowe urządzenia sieciowe, wyjąwszy drukarki laserowe. Ochrona wszystkich urządzeń sieciowych, oprócz wspomnianych drukarek, należy do rzadkości. Przy pełnej ochronie urządzeń utrata danych jest wprawdzie mało prawdopodobna, ale praktyka wykazała niejednokrotnie, że w wielu lokalnych topologiach wystarcza ochrona minimalna, obejmująca serwery i urządzenia składowania plików. Dane z lokalnie uruchamianej aplikacji zostaną zapewne utracone w razie awarii zasilania, ale struktura plików serwera pozostanie nie naruszona. Ponadto systemy zarządzania zasobami sieciowymi i aplikacje stają się coraz odporniejsze na zakłócenia.

Po wytypowaniu urządzeń do ochrony zasilaczami UPS dodaje się ich moce pozorne, a następnie otrzymaną sumę, wyrażoną w VA lub kVA, przemnaża się przez współczynnik jednoczesności równy 0,7-0,8. Iloczyn określa moc pozorną, jaką musi dostarczyć dedykowana sieć elektryczna bez uwzględnienia rozwoju sieci informatycznej.