Tipi di UPS e le loro caratteristiche principali
Voltaggio e frequenza indipendenti (VFI): I sistemi UPS indipendenti dalla tensione e dalla frequenza (VFI) sono chiamati a doppia o doppia conversione perché la corrente alternata in entrata viene raddrizzata in corrente continua per mantenere le batterie cariche e guidare l’inverter. L’inverter ricrea una corrente alternata costante per far funzionare le apparecchiature IT.
Quando manca la corrente, le batterie azionano l’inverter, che continua a far funzionare il carico IT. Quando viene ripristinata l’alimentazione, sia dalla rete che da un generatore, il raddrizzatore fornisce corrente continua (DC) all’inverter e contemporaneamente ricarica le batterie. L’inverter funziona a tempo pieno. L’ingresso dell’utenza è completamente isolato dall’uscita, e il bypass è usato solo per la sicurezza della manutenzione o se c’è un guasto elettronico interno. Poiché non vi è alcuna interruzione dell’alimentazione fornita alle apparecchiature IT, l’interruttore di guasto a vuoto (VFI) è generalmente considerato la forma più robusta di UPS. La maggior parte dei sistemi sincronizza la frequenza di uscita con l’ingresso, ma questo non è necessario, quindi si qualifica ancora come indipendente dalla frequenza.
Ogni conversione di potenza comporta una perdita, quindi l’energia sprecata è stata storicamente considerata il prezzo dell’affidabilità finale.
Voltage independent (VI): Indipendente dalla tensione (VI), o vera linea interattiva UPS hanno una tensione di uscita controllata, ma la stessa frequenza di uscita come l’ingresso. L’indipendenza dalla frequenza è raramente una preoccupazione per l’alimentazione nei paesi sviluppati. L’alimentazione di rete alimenta direttamente l’uscita e le apparecchiature IT, e il raddrizzatore mantiene le batterie cariche. L’inverter è in parallelo con l’uscita, compensando i cali di tensione e agendo come un filtro attivo per i picchi di tensione e le armoniche. Le perdite del raddrizzatore e dell’inverter si verificano solo quando la potenza in entrata fluttua. Anche i volani e i gruppi motore/generatore si qualificano come VI.
Quando la potenza in entrata viene a mancare, o la tensione va fuori gamma, il bypass si disconnette rapidamente dall’ingresso e la batteria aziona l’inverter. Quando l’alimentazione d’ingresso viene ripristinata, il bypass reinserisce l’ingresso, ricarica le batterie e mantiene costante la tensione di uscita. I venditori di UPS che utilizzano fonti di alimentazione in parallelo sostengono che non c’è perdita di affidabilità. Il risultato è un’efficienza energetica del 98% circa.
Dipendente dalla tensione e dalla frequenza (VFD): Tensione e frequenza dipendente (VFD), o UPS in standby, è operativamente simile al VI ed è talvolta erroneamente chiamato line interactive. Nei sistemi VFD convenzionali, l’inverter è spento, quindi può impiegare fino a 10-12 millisecondi (ms) per iniziare a creare energia. Questa interruzione può mandare in crash i server, rendendo i vecchi UPS VFD una cattiva soluzione per i data center.
I nuovi concetti di VFD hanno l’inverter che produce energia entro 2 ms dall’attivazione. Il bypass è normalmente inserito, proprio come con il VI, così l’attrezzatura funziona direttamente dall’utilità o dal generatore. Poiché l’inverter non sta lavorando fino a quando l’alimentazione viene a mancare, non c’è controllo della tensione o potenza consumata, consentendo efficienze fino al 99%. L’interruzione dell’alimentazione o la tensione al di fuori della gamma apre l’interruttore di bypass, disaccoppiando l’ingresso dall’uscita; l’inverter inizia a funzionare dalle batterie. Il raddrizzatore è solo abbastanza grande per mantenere le batterie cariche.
