Ključna razlika – UPS na spletu in brez povezave
UPS ali neprekinjeno napajanje je naprava, ki napaja kritične obremenitve, ki naj delujejo neprekinjeno brez prekinitev, tudi med izpadom električne energije. UPS-ji imajo dve vrsti: rotacijski/mehanski tip, ki vključuje motorje in generatorje kot vir energije, in statični UPS-i, ki dobavljajo rezervno napajanje prek baterije in delujejo na napajalnih elektronskih napravah. Spletni in nespletni UPS-i so razvrščeni kot statični UPS-i glede na njihovo funkcionalnost. Ključna razlika med spletnimi in nespletnimi UPS-i je v tem, da UPS-ji brez povezave napajajo breme neposredno iz električnega omrežja, ko je glavno napajanje na voljo, medtem ko spletni UPS-i napajajo breme prek kombinacije usmernika in pretvornika, ne da bi breme priključili neposredno na električno omrežje.
Kaj je UPS brez povezave?
Izraz brez povezave pomeni, da baterijska banka ni povezana (brez povezave) z obremenitvijo v normalnem delovanju, ko je na voljo omrežno napajanje. V tem primeru je omrežno napajanje neposredno povezano z izhodom bremena prek statičnega preklopnega stikala, ki je običajno VKLOPLJENO. Ko je na voljo omrežno napajanje, se rezervna baterija polni z enosmernim tokom prek polnilne enote, ki je sestavljena iz usmerniškega vezja.
Ob izpadu električne energije ali pri veliki podnapetosti/prenapetosti statično stikalo prekine glavno napajanje od bremena in v zanemarljivem času poveže baterijo z bremenom. Ta čas prenosa iz električnega omrežja v akumulator je običajno 10–25 ms in je odvisen od polprevodnikov ali močnostnega elektronskega vezja, ki zazna izgubo električnega omrežja in izvede preklop.
Ker je omrežno napajanje pri normalnem delovanju neposredno priključeno na obremenitev, se vsako popačenje, kot so konice, padci in hrup v omrežju, očitno pojavi na izhodu UPS-a. Vendar pa obstajajo sistemi UPS, ki izvajajo neke vrste kondicioniranje moči na izhodu. Linijski interaktivni UPS-ji so posebna vrsta UPS-jev brez povezave, ki se ukvarjajo z majhnimi prenapetostmi ali prenizkimi napetostmi, ki se pojavijo v omrežju. Za pretvorbo vhodne omrežne napetosti v pravilno izhodno napetost uporabljajo multi-tap avtotransformator ali buck-boost transformator.
Slika 01: Line Interactive UPS
Ker je pri UPS-ih brez povezave neizogiben preklopni čas, pride do očitnega izpada električne energije za priključena bremena. Zato se ta vrsta UPS-jev uporablja z bremeni, kot so namizni računalniki, tiskalniki, tokokrogi zasilne razsvetljave itd.ki zmorejo tako majhen izpad električne energije. Offline UPS so najcenejši med vsemi UPS-i, saj imajo najpreprostejšo zasnovo.
Kaj je spletni UPS?
Spletni UPS-ji se uporabljajo za zagotavljanje neprekinjenega napajanja. V nasprotju z offline UPS-i, online UPS ne poveže omrežnega napajanja z izhodom. Namesto tega dovaja izmenični tok bremenu prek kombinacije usmernika in pretvornika, hkrati pa polni baterijo. Ko pride do prekinitve, usmernik preneha delovati in baterijska banka, ki je že priključena na pretvornik, napaja obremenitev. Posledično v spletnih UPS-ih ne bi bilo časa za prenos. Imenujejo se tudi UPS-ji z dvojno pretvorbo, saj usmernik pretvori vhodni AC v enosmerni in nato pretvornik nazaj v AC.
Slika 02: Poenostavljen diagram spletnega UPS-a
Za razliko od UPS brez povezave je stikalo za statični prenos pri spletnih UPS običajno IZKLOPLJENO. Uporablja se le v primeru preobremenitve ali ko priključeni motor porabi visok zagonski tok. V takšni situaciji napajalno elektronsko vezje, povezano s statičnim stikalom, zazna visok tok in prenese napajanje iz pretvornika na omrežno napajanje. To prepreči morebitno poškodbo notranje strojne opreme UPS zaradi visokih tokov.
Pri spletnih UPS-ih mora usmernik napajati breme in baterijo za polnjenje. Zato bi moral usmernik prenesti večjo obremenitev, spletni UPS-ji pa so običajno opremljeni z velikimi hladilnimi odvodi. Poleg tega so spletni UPS-i veliko dražji od UPS-ov brez povezave. Uporabljajo se v komercialnih aplikacijah in krajih, kjer je neprekinjeno napajanje ključnega pomena, kot so podatkovni centri in bolnišnične enote za intenzivno nego. Čeprav so bili uporabljeni za aplikacije, ki so porabile več kot 10 kW, so z dramatičnim napredkom tehnologije in znižanjem stroškov spletni UPS-i zdaj na voljo tudi za naprave, manjše od 500 W. Čeprav obstajajo dodatni stroški, spletni UPS-ji zagotavljajo izolacijo bremena od električnega omrežja. Tako se kakršno koli popačenje napetosti v omrežju ne razširi na izhod in napajalna napetost do bremena bo vedno čista.
Kakšna je razlika med UPS-om Online in Offline?
Online proti Offline UPS |
|
| Spletni UPS ne poveže omrežnega napajanja z bremenom pri normalnem delovanju ali izpadih. Banka baterij je vedno vklopljena, v skladu z obremenitvijo. | Baterija UPS brez povezave ni usklajena z obremenitvijo v normalnih razmerah. Omrežje je priključeno neposredno na obremenitev. |
| Prenos iz običajnih v rezervne situacije | |
| Ker je baterija vedno priključena na breme, pri spletnih UPS-ih ni časa za prenos. Prenosno stikalo poveže pretvornik z obremenitvijo v normalnem stanju. | Pri prenosu je milisekundna zamuda zaradi zaznavanja električnega voda in preklopa s strani močnostnega elektronike. |
| Cost | |
| Cena spletnega UPS-a je višja, saj je usmernik zasnovan tako, da prenaša visoko moč za hkratno polnjenje baterije in napajanje. | UPS brez povezave so sorazmerno cenejši zaradi enostavnejše zasnove. |
| Aplikacije | |
| Občutljive in zelo kritične obremenitve, kot so medicinski instrumenti, podatkovni centri, napajajo spletni UPS-ji. Zaradi izolacije od električnega omrežja do bremena na izhodu ne bo nobenih popačenj. | UPS brez povezave ne zagotavljajo izolacije. Zato bo prišlo do popačenj napetosti vhoda, ki se bo odražalo na izhodu pri normalnem delovanju UPS brez povezave. |
Povzetek – UPS na spletu in brez povezave
UPS-ji so namenjeni nemotenemu napajanju naprav ob izpadu elektrike ali hudih padcih napetosti v omrežju. UPS-i so razvrščeni v spletne in offline UPS-e, ki so statični UPS-i, ki delujejo na polprevodniških napajalnih elektronskih napravah. Spletni UPS-ji lahko zagotavljajo neprekinjeno napajanje brez zamika pri prenosu, saj je njihova baterija tudi pri normalnem delovanju vedno povezana z inverterjem, preko katerega se napaja breme. V nasprotju s tem UPS-ji brez povezave neposredno povežejo električno napajanje z obremenitvijo pri normalnem delovanju in polnijo baterijo prek usmernika. Ob izpadu električne energije preklopno stikalo poveže pretvornik z obremenitvijo za napajanje izmeničnega toka iz pretvorjenega enosmernega toka v akumulatorju. To je glavna razlika med spletnim in nespletnim UPS. Za razliko od offline UPS-ov, online UPS-i zagotavljajo izolacijo med omrežnim napajanjem in bremenom. Zato kakršno koli popačenje napetosti prek spletnega UPS-a ne prenese na izhodno napetost. Vendar so na račun izkrivljanja napetosti stroški UPS-ov brez povezave veliko nižji kot pri spletnih UPS-ih.
Prenesite PDF različico spletnega ali nespletnega UPS
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prenesite različico PDF tukaj. Razlika med spletnim in nespletnim UPS.
