Soorten UPS-systemen en hun belangrijkste kenmerken
Voltage- en frequentieonafhankelijk (VFI): Spannings- en frequentieonafhankelijke (VFI) UPS-systemen worden dubbele of dubbele conversie genoemd omdat inkomende wisselstroom wordt gelijkgericht naar gelijkstroom om de batterijen opgeladen te houden en de omvormer aan te drijven. De omvormer zorgt weer voor een constante wisselstroomvoeding om de IT-apparatuur te laten werken.
Wanneer de stroom uitvalt, drijven de batterijen de omvormer aan, die de IT-apparatuur blijft voeden. Wanneer de stroomvoorziening is hersteld, hetzij van het elektriciteitsnet hetzij van een generator, levert de gelijkrichter gelijkstroom (DC) aan de omvormer en laadt tegelijkertijd de batterijen op. De omvormer werkt voltijds. De ingang van het elektriciteitsnet is volledig geïsoleerd van de uitgang, en een bypass wordt alleen gebruikt voor de onderhoudsveiligheid of als er een interne elektronicastoring is. Aangezien er geen onderbreking is in de stroomvoorziening naar de IT-apparatuur, wordt de vacuümfoutonderbreker (VFI) algemeen beschouwd als de meest robuuste vorm van UPS. De meeste systemen synchroniseren de uitgangsfrequentie met de ingang, maar dat is niet nodig, zodat het nog steeds als frequentieonafhankelijk kan worden gekwalificeerd.
Elke stroomconversie gaat gepaard met verlies, dus de verspilde energie wordt van oudsher beschouwd als de prijs van ultieme betrouwbaarheid.
Voltage-onafhankelijk (VI): Spanningsonafhankelijke (VI), of echte lijn interactieve UPS’en hebben een gecontroleerde uitgangsspanning, maar dezelfde uitgangsfrequentie als de ingang. Frequentie-onafhankelijkheid is zelden een punt van zorg bij stroom in ontwikkelde landen. De netspanning gaat rechtstreeks naar de uitgang en de IT-apparatuur, en de gelijkrichter houdt de accu’s opgeladen. De omvormer is parallel geschakeld met de uitgang, compenseert spanningsdips en fungeert als actief filter voor spanningspieken en harmonischen. Verliezen van gelijkrichter en omvormer treden alleen op wanneer de inkomende stroom fluctueert. Vliegwielen en motor/generatorsets komen ook in aanmerking als VI.
Wanneer de inkomende stroom uitvalt, of de spanning buiten het bereik komt, koppelt de bypass zich snel los van de ingang en drijft de accu de omvormer aan. Wanneer de ingangsspanning wordt hersteld, koppelt de bypass de ingang weer los, laadt de batterijen weer op en houdt de uitgangsspanning constant. UPS-leveranciers die parallelle stroombronnen gebruiken, beweren dat de betrouwbaarheid niet afneemt. Het resultaat is een energie-efficiëntie van ongeveer 98%.
Voltage- en frequentieafhankelijk (VFD): Spannings- en frequentieafhankelijk (VFD), of standby UPS, is operationeel vergelijkbaar met VI en wordt soms abusievelijk lijninteractief genoemd. Bij conventionele VFD-systemen wordt de omvormer uitgeschakeld, zodat het wel 10 tot 12 milliseconden (ms) kan duren voordat de stroomproductie begint. Die onderbreking kan servers laten crashen, waardoor oudere VFD UPS-systemen niet geschikt zijn voor datacenters.
Bij nieuwe VFD-concepten produceert de omvormer stroom binnen 2 ms na activering. De bypass is normaal gesproken ingeschakeld, net als bij VI, zodat de apparatuur rechtstreeks op het elektriciteitsnet of de generator werkt. Aangezien de omvormer pas werkt als de stroom uitvalt, is er geen spanningsregeling of stroomverbruik, waardoor rendementen tot 99% mogelijk zijn. Stroomuitval of een spanning buiten het bereik opent de bypass-schakelaar, waardoor de ingang wordt losgekoppeld van de uitgang; de omvormer begint te werken op de accu’s. De gelijkrichter is slechts groot genoeg om de batterijen opgeladen te houden.
