Underbrottsfri strömförsörjning (UPS)

Typer av UPS:er och deras huvudfunktioner

Spännings- och frekvensoberoende (VFI): Spännings- och frekvensoberoende (VFI) UPS-system kallas dubbel- eller dubbelkonvertering eftersom inkommande växelström likriktas till likström för att hålla batterierna laddade och driva växelriktaren. Invertern återskapar stabil växelström för att driva IT-utrustningen.

Figur 1.

När strömmen bryts driver batterierna växelriktaren, som fortsätter att driva IT-utrustningen. När strömmen återställs, antingen från elnätet eller en generator, levererar likriktaren likström (DC) till växelriktaren och laddar samtidigt batterierna. Omriktaren körs på heltid. Inmatningen från elnätet är helt isolerad från utmatningen, och bypass används endast av säkerhetsskäl för underhåll eller om ett internt elektronikfel inträffar. Eftersom det inte sker något avbrott i den ström som levereras till IT-utrustningen, anses vakuumfelsbrytare (VFI) i allmänhet vara den mest robusta formen av UPS. De flesta system synkroniserar utgångsfrekvensen med ingången, men det är inte nödvändigt, så den kan fortfarande betecknas som frekvensoberoende.

Figur 2.

Varje kraftomvandling medför en förlust, så den förlorade energin har historiskt sett betraktats som priset för ultimat tillförlitlighet.

Spänningsoberoende (VI): Spänningsoberoende (VI), eller äkta linjeinteraktiva UPS:er har en kontrollerad utgångsspänning, men samma utgångsfrekvens som ingången. Frekvensoberoende är sällan ett problem med ström i utvecklade länder. Nätströmmen matas direkt till utgången och IT-utrustningen, och likriktaren håller batterierna laddade. Växelriktaren är parallellkopplad med utgången och kompenserar för spänningsdippar och fungerar som ett aktivt filter för spänningsspikar och övertoner. Förluster från likriktaren och växelriktaren uppstår endast när den inkommande strömmen fluktuerar. Svänghjul och motor-/generatoraggregat räknas också som VI.

Figur 3.

När den inkommande strömmen uteblir eller när spänningen går utanför intervallet kopplar bypasset snabbt bort från ingången och batteriet driver växelriktaren. När den ingående strömmen återställs kopplar bypasset återigen in ingången, laddar batterierna och håller utgångsspänningen konstant. UPS-leverantörer som använder parallellkopplade strömkällor hävdar att tillförlitligheten inte försämras. Resultatet är en energieffektivitet på cirka 98 %.

Figur 4.

Spännings- och frekvensberoende (VFD): Spännings- och frekvensberoende (VFD), eller standby UPS, är operativt lik VI och kallas ibland felaktigt för linjeinteraktiv. I konventionella VFD-system är växelriktaren avstängd, så det kan ta så lång tid som 10 till 12 millisekunder (ms) innan den börjar skapa ström. Denna paus kan leda till att servrar kraschar, vilket gör att äldre VFD-USV:er är dåligt lämpade för datacenter.

Figur 5.

Nya VFD-koncept innebär att växelriktaren producerar ström inom 2 ms efter aktivering. Bypasset är normalt inkopplat, precis som med VI, så utrustningen drivs direkt från elnätet eller generatorn. Eftersom växelriktaren inte arbetar förrän strömmen bryts finns det ingen spänningskontroll eller strömförbrukning, vilket möjliggör verkningsgrader så höga som 99 %. Vid strömavbrott eller spänning utanför intervallet öppnas bypass-omkopplaren, vilket kopplar bort ingången från utgången; växelriktaren börjar arbeta från batterierna. Likriktaren är bara tillräckligt stor för att hålla batterierna laddade.

Figur 6.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.