Přehled výhod a nevýhod UPS s dvojitou konverzí

Dvojitá konverze UPS je nouzovým zdrojem vysoce kvalitního a nepřerušitelného napájení pro elektrické spotřebiče pro domácí i průmyslové použití. Na rozdíl od jiných podobných zařízení má jedinečné technické parametry, díky kterým je UPS nenahraditelná. Zároveň některé
Technické vlastnosti zařízení jsou horší než u jiných UPS.

Hlavní rozdíl mezi UPS s dvojitou konverzí a všemi podobnými zařízeními spočívá v tom, že na výstupu generuje vysoce kvalitní střídavé napětí bez ohledu na kvalitu střídavého napětí na vstupu. Pokud je vstupní napětí z externí elektrické sítě nestabilní, lze jej pomocí stabilizátoru napětí zvýšit na přijatelnou úroveň. Oprava nekvalitního napětí z generátoru je však téměř nemožná. Níže je uveden stručný popis toho, jak UPS s dvojitou konverzí generuje vysoce kvalitní elektrické napětí.

Jak funguje UPS s dvojitou konverzí

Střídavé napětí ze sítě je nejprve přivedeno do síťového filtru, který vyhlazuje elektromagnetické rušení (snížením a omezením vysokofrekvenčních harmonických). Poté diodový můstek převádí střídavý proud na stejnosměrný, jehož část je přivedena do bateriové jednotky (pokud je to nutné) a část do střídače. Střídač zase převádí proud na střídavý proud a dodává jej do elektrického spotřebiče.

Jak vidíte, UPS s dvojitou konverzí se od běžného stabilizátoru liší absencí autotransformátoru. A rozdíl oproti běžné UPS spočívá v tom, že externí napětí je vždy převedeno a není pouze přenášeno ke spotřebitelům.

Dvojitá konverze UPS se běžně označuje jako „online“, protože když je napájení v síti odpojeno, poskytuje nepřetržité a okamžité napájení chráněných spotřebičů bez zpoždění nebo poklesů s využitím energie z baterií.

Přítomnost nepřerušitelného zdroje napájení je kriticky důležitá pro provoz mnoha typů elektrických zařízení a zařízení: kotlů pro vytápění a zásobování teplem, posilovacích a oběhových čerpadel, čerpadel pro zásobování vodou, průmyslové a domácí výpočetní techniky atd. Proto se „online“ zdroje UPS široce používají pro průmyslové potřeby a nyní i pro domácnosti.

Zařízení UPS s dvojitou konverzí

Dvojitá konverze UPS je plně elektrické zařízení. Nemá žádné části náchylné k mechanickému opotřebení. Zařízení má proto dlouhou životnost bez přerušení.

Složení UPS:

Obr. Schéma dvojité konverze UPS.


Síťový filtr — Střídavý proud je dodáván do síťového filtru připojeného k síti UPS. Ten eliminuje vysokofrekvenční impulzní rušení a chrání před indukčními přepětími v zátěži. Obvykle se skládá z odrušovacího filtru a přepěťových ochran (SPD).

Diodový usměrňovač — Po síťovém filtru jde střídavý proud k diodám k usměrnění. Skupina je sestavena pomocí můstkového zapojení. Některé modely používají obvody pro korekci výkonu pro nižší zatížení externí sítě.

Akumulacelyátory — Část stejnosměrného proudu jde po usměrnění do bloku baterie. Někdy se k jejich nabíjení používá další, paralelní, měnič.

Měnič — Měnič přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý proud, který je dodáván do elektrického spotřebiče pro jeho napájení. Díky montáži na tranzistorech MOFSET má výstupní střídavý proud vysoké vlastnosti.

Chladicí systém — Chlazení se provádí pomocí chladiče namontovaného na tranzistorech a chladiče, který odvádí teplo od chladiče. Někdy je na těle zařízení namontován druhý ventilátor.

Řídící jednotka — Řízení a metriky se provádějí pomocí řídicí jednotky sestavené na výkonném mikroprocesoru s digitálním zpracováním signálu.

Bypass — Pro zajištění spolehlivosti a zvýšení účinnosti je UPS vybaven bypassovým systémem na úseku od jednotky za síťovým filtrem a do zásuvky ke spotřebičům. To je provedeno tak, že pokud je v síti proud dostatečný pro normální provoz elektrických spotřebičů, napětí je k nim dodáváno přímo, a to obchází usměrňovač a střídač. Pokud se bypass nepoužívá, je napětí na výstup dodáváno přes celou jednotku.

Výhody a nevýhody UPS

Hodnota

· přítomnost obvodu s dvojitou konverzí, kombinovaného s bateriemi, které umožňují dodávat elektrickým spotřebičům vysoce kvalitní stabilní napětí za všech okolností, a to jak za přítomnosti, tak i za nepřítomnosti sítě.

· Přepnutí na baterie probíhá okamžitě, čímž se eliminují sebemenší přerušení napájení. Tato výhoda vyžaduje použití zařízení k napájení zařízení citlivých na přepětí. Zároveň výstupní napětí není vystaveno elektromagnetickému rušení.

· Funkce UPS umožňují regulovat úroveň a frekvenci výstupního střídavého napětí.

· Hlavní výhodou „online“ UPS s dvojitou konverzí napětí je sinusový průběh proudu, který je důležitý pro nepřerušovaný provoz mnoha zařízení.

Omezení

· Vzhledem ke složité konstrukci má zařízení ve srovnání s jinými typy nepřerušitelných zdrojů napájení vysokou tepelnou aktivitu, hlučnost ventilátoru, náklady a relativně nízkou účinnost.

· cena zařízení je určena drahými díly.

· díky dvojité konverzi se účinnost snižuje na 90–94 %.

· pro zvýšení přenosu tepla je na tranzistorovém bloku instalován chladič s ventilátorem. V závislosti na výkonu může být ventilátorů více.

Funkce UPS s dvojitou konverzí

Všechny záložní zdroje s dvojitou konverzí napětí mají přibližně shodné základní srovnávací charakteristiky. Ty ovlivňují parametry výběru zařízení pro konkrétní požadované účely.

Moc — jednotka měření výkonu zařízení — Watt nebo V/A (Volt/A). Parametr určuje maximální povolený výkon připojené zátěže.

Kapacita baterie — parametr udává maximální kapacitu baterií. Tento parametr určuje dobu provozu zařízení připojeného k UPS při výpadku napětí v síti.

Charakteristiky výstupního napětí — parametry výstupního napětí závisí na kvalitě použitých dílů a montáže. To určuje přítomnost nebo nepřítomnost rušení elektrického spotřebiče připojeného ke zdroji napájení.

Doba přechodu při ztrátě externí sítě — při přepnutí na napájení z baterie elektrický spotřebič nepotřebuje čas, protože akumulátor je neustále připojen k obvodu. Specifikace to uvádějí – „Doba přechodu je 0 ms“

Rozsah vstupního napětí v režimu dvojité konverze — tento parametr určuje limity, v nichž se externí napětí může lišit od nastaveného, a v nichž bude UPS pracovat v „režimu stabilizace“ bez přepnutí na provoz z baterie.

Ochrana před vnějšími faktory — ochranné obvody zajišťují správný provoz zařízení, a to jak na vstupu, tak na výstupu. Díky tomu nemůže dojít k selhání ani samotného zdroje napájení, ani připojeného elektrického spotřebiče.

Další parametry:

— další parametry jsou subjektivní nebo spotřebitelské: přítomnost nebo nepřítomnost displeje ovladače, vzhled, způsob umístění a možnosti, hlučnost, cena.

— displej zařízení má funkci zobrazování informací: vstupní a výstupní napětí, proudová frekvence atd.

— v závislosti na oblasti použití a výkonu může být možnost umístění na podlaze, na stěně nebo ve speciálním konstrukčním racku.

— cena závisí na výrobci, dodavateli, použitých obvodech, jejich kvalitě a technických parametrech.