Uafbrydelig strømforsyning (UPS)

Typer af UPS’er og deres kernefunktioner

Spændings- og frekvensuafhængig (VFI): Spændings- og frekvensuafhængige (VFI) UPS-systemer kaldes dobbelt- eller dobbeltkonvertering, fordi indgående vekselstrøm ensrettes til jævnstrøm for at holde batterierne opladet og drive inverteren. Inverteren genskaber stabil vekselstrøm til at drive it-udstyret.

Figur 1.

Når strømmen svigter, driver batterierne inverteren, som fortsætter med at drive it-forbruget. Når strømmen genoprettes, enten fra forsyningsvirksomheden eller en generator, leverer ensretteren jævnstrøm (DC) til inverteren og oplader samtidig batterierne igen. Inverteren kører på fuld tid. Forsyningsindgangen er fuldstændig isoleret fra udgangen, og bypass anvendes kun af hensyn til vedligeholdelsessikkerheden, eller hvis der opstår en intern fejl i elektronikken. Da der ikke er nogen afbrydelse af den strøm, der leveres til IT-udstyret, anses vakuumfejlafbryder (VFI) generelt for at være den mest robuste form for UPS. De fleste systemer synkroniserer udgangsfrekvensen med indgangen, men det er ikke nødvendigt, så den kan stadig betegnes som frekvensuafhængig.

Figur 2.

Alle strømkonverteringer medfører et tab, så den spildte energi er historisk set blevet betragtet som prisen for den ultimative pålidelighed.

Spændingsuafhængig (VI): Spændingsuafhængige (VI) eller ægte line interaktive UPS’er har en kontrolleret udgangsspænding, men samme udgangsfrekvens som indgangen. Frekvensuafhængighed er sjældent et problem med strøm i de udviklede lande. Forsyningsspændingen leveres direkte til udgangen og it-udstyret, og ensretteren holder batterierne opladet. Inverteren er paralleliseret med udgangen og kompenserer for spændingsfald og fungerer som et aktivt filter for spændingsspidser og overtoner. Tab af ensretter og inverter opstår kun, når den indgående strøm svinger. Svinghjul og motor/generatorsæt kan også betegnes som VI.

Figur 3.

Når den indgående strøm svigter, eller når spændingen går uden for området, afbryder bypass-systemet hurtigt forbindelsen til indgangen, og batteriet driver inverteren. Når indgangsspændingen genoprettes, genindkobler bypass’en indgangen, oplader batterierne igen og holder udgangsspændingen konstant. UPS-leverandører, der anvender parallelle strømkilder, hævder, at der ikke er noget tab af pålidelighed. Resultatet er en energieffektivitet på ca. 98 %.

Figur 4.

Spændings- og frekvensafhængig (VFD): Spændings- og frekvensafhængig (VFD), eller standby UPS, svarer driftsmæssigt til VI og kaldes nogle gange fejlagtigt for line interaktiv. I konventionelle VFD-systemer er inverteren slukket, så det kan tage op til 10 til 12 millisekunder (ms) at begynde at skabe strøm. Denne pause kan få servere til at gå ned, hvilket gør de traditionelle VFD UPS-systemer til en dårlig løsning til datacentre.

Figur 5.

Nye VFD-koncepter har inverteren til at producere strøm inden for 2 ms efter aktivering. Bypasset er normalt aktiveret, ligesom med VI, så udstyret drives direkte fra forsyningen eller generatoren. Da inverteren ikke arbejder, før strømmen svigter, er der ingen spændingsstyring eller strømforbrug, hvilket muliggør virkningsgrader på helt op til 99 %. Strømsvigt eller spænding uden for området åbner bypass-kontakten, hvorved input og output kobles fra hinanden; inverteren begynder at fungere fra batterierne. Ensretteren er kun stor nok til at holde batterierne opladet.

Figur 6.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.