UPS-tyypit ja niiden keskeiset ominaisuudet
Jännitteestä ja taajuudesta riippumaton (VFI): Jännitteestä ja taajuudesta riippumattomia (VFI) UPS-järjestelmiä kutsutaan kaksois- tai kaksoismuunnoksiksi, koska tuleva vaihtovirta tasasuuntautuu tasavirraksi, jotta akut pysyvät ladattuina ja invertteri toimii. Invertteri palauttaa tasaisen vaihtovirran IT-laitteiden käyttämiseksi.
Virran katketessa akut ohjaavat invertteriä, joka jatkaa IT-kuorman käyttöä. Kun virta palautuu joko sähköverkosta tai generaattorista, tasasuuntaaja syöttää tasasähköä invertteriin ja lataa samalla akkuja. Invertteri toimii koko ajan. Sähköverkon tulo on täysin eristetty lähdöstä, ja ohitusta käytetään vain huoltoturvallisuuden varmistamiseksi tai sisäisen elektroniikan vian sattuessa. Koska tietotekniikkalaitteille syötettävässä virrassa ei tapahdu katkosta, tyhjiövikakytkintä (VFI) pidetään yleisesti kaikkein kestävimpänä UPS-muotona. Useimmat järjestelmät synkronoivat lähtötaajuuden tulon kanssa, mutta se ei ole välttämätöntä, joten sitä voidaan silti pitää taajuusriippumattomana.
Jokaiseen tehomuunnokseen liittyy häviö, joten hukkaenergiaa on historiallisesti pidetty lopullisen luotettavuuden hintana.
Jännitteestä riippumaton (VI): Jännitteestä riippumattomissa (VI) eli aidoissa linjavuorovaikutteisissa UPSeissa on ohjattu lähtöjännite, mutta sama lähtötaajuus kuin syötöllä. Taajuusriippumattomuus on harvoin huolenaiheena kehittyneissä maissa. Verkkovirta syötetään suoraan ulostuloon ja IT-laitteisiin, ja tasasuuntaaja pitää akut ladattuina. Invertteri on rinnankytketty ulostulon kanssa, ja se kompensoi jännitehäviöitä ja toimii aktiivisena suodattimena jännitepiikkejä ja harmonisia yliaaltoja vastaan. Tasasuuntaajan ja invertterin häviöt syntyvät vain silloin, kun tuleva virta vaihtelee. Vauhtipyörät ja moottori-/generaattorikokonaisuudet kuuluvat myös VI:ksi.
Kun tuleva teho katkeaa tai jännite menee vaihteluvälin ulkopuolelle, ohitus kytkeytyy nopeasti irti tulosta ja akku ohjaa invertteriä. Kun tulovirta palautuu, ohitus kytkeytyy uudelleen tuloon, lataa akut uudelleen ja pitää lähtöjännitteen vakiona. Rinnakkaisia virtalähteitä käyttävät UPS-myyjät väittävät, että luotettavuus ei heikkene. Tuloksena on noin 98 %:n energiatehokkuus.
Jännitteestä ja taajuudesta riippuvainen (VFD): Jännite- ja taajuusriippuvainen (VFD) eli valmiustilassa oleva UPS on toiminnallisesti samanlainen kuin VI, ja sitä kutsutaan joskus virheellisesti linjavuorovaikutteiseksi. Tavanomaisissa VFD-järjestelmissä invertteri kytketään pois päältä, joten virran tuottamisen aloittaminen voi kestää jopa 10-12 millisekuntia (ms). Tämä katkos voi kaataa palvelimet, minkä vuoksi perinteiset VFD- UPSit sopivat huonosti datakeskuksiin.
Uusien VFD-konseptien mukaan invertteri tuottaa virtaa 2 ms:n kuluessa aktivoinnista. Ohituskytkentä on normaalisti kytketty, aivan kuten VI:ssa, joten laitteet toimivat suoraan sähköverkosta tai generaattorista. Koska taajuusmuuttaja ei toimi ennen kuin virta katkeaa, jännitteensäätöä tai tehonkulutusta ei tapahdu, mikä mahdollistaa jopa 99 %:n hyötysuhteet. Verkkovirran katkeaminen tai alueen ulkopuolinen jännite avaa ohituskytkimen, jolloin tulo irtoaa lähdöstä; invertteri alkaa toimia akuista. Tasasuuntaaja on vain niin suuri, että akut pysyvät ladattuina.
