Zasilanie odporne na awarie

Inne pomysły to wprowadzenie mechanizmów automatycznej kontroli obciążenia i dynamicznego wyłączania zasilania nieużywanych urządzeń peryferyjnych, wykorzystanie przetworników napięcia o wysokich częstotliwościach, sterowników umożliwiających pracę w tzw. trybie hybrydowym lub zwiększenie prądu zwarcia akceptowanego przez układy zasilacza UPS. Wszystkie te rozwiązania dążą do zwiększenia odporności systemu na różnego typu sytuacje, jego elastyczności oraz możliwości automatycznej, "inteligentnej" reakcji na awarie zasilania.

Praca hybrydowa

Standardowe tryby pracy zasilacza UPS, to praca sieciowa (energia jest dostarczana z sieci) lub rezerwowa (odbiorniki są zasilane przez prąd z akumulatorów urządzenia). Podczas pracy sieciowej energia w pełni dostarczana jest z sieci energetycznej, a jednocześnie, w razie potrzeby, następuje doładowywanie akumulatorów. UPS przechodzi do trybu pracy bateryjnej, gdy parametry zasilania znajdą się poza zdefiniowanym zakresem. Przeważnie jest to przedział 230 V±15%.

Natomiast koncepcja hybrydowego trybu pracy polega na jednoczesnym dostarczaniu energii z tych dwóch źródeł - z sieci zasilającej i dodatkowo z wewnętrznych akumulatorów, jeśli jest to potrzebne. Z sieci zasilającej dostarczana jest maksymalna dostępna energia (ograniczeniem jest maksymalny prąd wejściowy urządzenia i wydajność układu prostownika), natomiast akumulatory są wykorzystywane do korygowania napięcia i uzupełniania jego ewentualnych braków. Jeżeli obciążenie zasilacza jest niewielkie i energia dostarczana z sieci jest wystarczająca, to akumulatory nie są w ogóle rozładowywane. Taki tryb pracy pozwala na znaczne wydłużenie czasu podtrzymania zasilania przez UPS.

Dzięki szerokiemu zakresowi akceptowanych przez UPS napięć wejściowych możliwe jest maksymalne wykorzystanie dostępnej energii i minimalizacja wykorzystania akumulatorów. Takie rozwiązania występują na przykład w zasilaczach on line polskiego producenta EVER, z serii Superline. Zastosowano tam zmienny zakres napięcia wejściowego od 70 V do 280 V. Możliwość pracy hybrydowej jest bardzo użyteczną cechą w wielu praktycznych zastosowaniach. Istniejące sieci energetyczne częstokroć nie są przystosowane do szybkiego wzrostu obciążeń, na przykład w godzinach szczytu, i wówczas napięcie w nich spada poniżej poziomu akceptowanego przez klasyczne UPS-y. Sytuacja taka powoduje, że przechodzą one do trybu pracy bateryjnej, a po wyczerpaniu akumulatorów następuje unieruchomienie systemu, mimo że zasilanie sieciowe jest cały czas dostępne. Natomiast zasilacz z możliwością pracy hybrydowej w takich warunkach będzie nadal pracował dostarczając energię głównie z sieci energetycznej, w razie potrzeby uzupełniając potrzeby niewielką częścią energii z akumulatorów.

Praca hybrydowa dobrze się też sprawdza w wypadku niestabilnej sieci zasilającej (duża liczba krótkotrwałych spadków napięcia). Zasilacz ze standardowym, wąskim oknem napięcia wejściowego przy każdym zakłóceniu będzie przechodził do trybu pracy bateryjnej, co w dłuższej perspektywie czasu może doprowadzić do rozładowania akumulatorów i braku dostępności rezerwowego źródła energii. W przypadku zasilacza hybrydowego, podczas spadków napięcia nie będzie on przechodził na zasilanie bateryjne - energia dostarczana będzie głównie z sieci zasilającej z minimalnym użyciem akumulatorów. Dzięki takiemu rozwiązaniu można uzyskać długi czas podtrzymania parametrów napięcia i zapewnienie ochrony w przypadku trwałego zaniku zasilania.

Wysoki prąd zwarcia

Prąd zwarcia jest to parametr, który określa zdolność zasilacza do generacji krótkotrwałego, najczęściej trwającego do 100 ms (5 okresów sieci energetycznej), impulsu prądowego służącego do eliminacji potencjalnego uszkodzenia (zadziałania zabezpieczenia prądowego w uszkodzonym odbiorniku). Zazwyczaj parametr ten definiuje się w krotności nominalnego prądu wyjściowego In. Zasilacz UPS dysponujący wysokim prądem zwarcia może w krótkim czasie odłączyć od sieci uszkodzony odbiornik przez wyzwolenie zabezpieczenia nadprądowego, nie powodując zakłóceń w pracy pozostałych urządzeń.

Zgodnie z wymogami standardu ATX12V, zasilacze komputerowe muszą wytrzymywać bez utraty zasilania podłączonych odbiorników zanik napięcia wejściowego minimum 16 ms. Wynika z tego, że jeżeli zwarcie w systemie odbiorczym zostanie usunięte w czasie krótszym niż 16 ms, to nie nastąpi zaburzenie pracy systemu. Czas eliminacji uszkodzonego urządzenia zależy od parametrów użytego w nim zabezpieczenia.


TOP 200