- Δημοσιεύτηκε:
- Ενημερώθηκε:
Τοπολογία UPS: πώς λειτουργεί κάθε τύπος
Πώς λειτουργεί κάθε τοπολογία UPS, Offline, Line Interactive και Online διπλής μετατροπής, με διαγράμματα, χρόνο μεταγωγής, bypass και κατάταξη IEC 62040-3.
Σύντομη απάντηση: υπάρχουν τρεις βασικές τοπολογίες UPS. Το Offline (Standby) περνά στη μπαταρία μόνο όταν κοπεί το ρεύμα. Το Line Interactive προσθέτει σταθεροποιητή τάσης (AVR). Το Online διπλής μετατροπής τροφοδοτεί συνεχώς τις συσκευές από τον inverter του, χωρίς καθόλου χρόνο μεταγωγής.
Η τοπολογία του UPS χαρακτηρίζεται από τη βασική σχεδίαση της λειτουργίας του UPS. Οι συσκευές UPS που πωλούνται κατά βάση στην αγορά σήμερα, διατίθενται κυρίως σε δύο τύπους τοπολογιών: Line Interactive και Online (υπάρχει και η απλούστερη τοπολογία Offline / Standby, σε πολύ οικονομικά μοντέλα). Αυτές οι δύο βασικές τοπολογίες λειτουργούν διαφορετικά και μπορούν να επηρεάσουν την προστατευόμενη συσκευή ή το κόστος του UPS αν επιλεγούν λανθασμένα.
Offline (Standby)
Η απλούστερη τοπολογία. Σε κανονικές συνθήκες οι συσκευές τροφοδοτούνται απευθείας από το δίκτυο, χωρίς σταθεροποίηση. Όταν κοπεί το ρεύμα ή η τάση βγει πολύ εκτός ορίων, το UPS περνά στη μπαταρία, με χρόνο μεταγωγής λίγων χιλιοστών του δευτερολέπτου. Βρίσκεται σε πολύ μικρά και οικονομικά μοντέλα.
Single Conversion - Line Interactive
Σε κανονικές συνθήκες αυτά τα UPS τροφοδοτούν τις συνδεδεμένες συσκευές από το δίκτυο (AC), μέσω ενός αυτόματου σταθεροποιητή τάσης (AVR) που διορθώνει μικρές αποκλίσεις της τάσης χωρίς να χρησιμοποιεί τη μπαταρία. Όταν η τάση του δικτύου βγει εκτός των επιτρεπτών ορίων, ένας διακόπτης μεταγωγής περνά το φορτίο στον inverter του UPS, ο οποίος το τροφοδοτεί από τις μπαταρίες μέχρις ότου η τροφοδοσία επανέλθει ή εξαντληθούν οι μπαταρίες. Η μεταγωγή διαρκεί λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Η Tescom διαθέτει την γνωστή σειρά LEO με τοπολογία Line Interactive.
Double Conversion - Online
Τα UPS αυτής της τοπολογίας μετατρέπουν την ισχύ δύο φορές. Αρχικά, ένας ανορθωτής εισόδου (rectifier) μετατρέπει την ισχύ AC σε DC και τροφοδοτεί τον μετατροπέα εξόδου (output inverter). Στη συνέχεια, ο output inverter επεξεργάζεται και σταθεροποιεί την τροφοδοσία AC πριν την στείλει στην έξοδο του UPS.
Αυτή η διαδικασία διπλής μετατροπής απομονώνει εντελώς τα κρίσιμα φορτία από την ακατέργαστη ισχύ, διασφαλίζοντας ότι ο υποστηριζόμενος εξοπλισμός λαμβάνει μόνο καθαρό και αξιόπιστο ηλεκτρισμό. Σε κανονική λειτουργία, ένα UPS διπλής μετατροπής επεξεργάζεται συνεχώς την ισχύ δύο φορές. Εάν, ωστόσο, η παροχή εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σταματήσει να βρίσκεται στα επιτρεπτά όρια, ο ανορθωτής εισόδου διακόπτεται και ο μετατροπέας εξόδου αρχίζει να αντλεί ενέργεια από την μπαταρία. Το UPS συνεχίζει να χρησιμοποιεί την ισχύ της μπαταρίας έως ότου η είσοδος AC επιστρέψει στα επιτρεπτά όρια ή οι μπαταρίες εξαντληθούν. Γνωρίστε τα Online UPS της Tescom εδώ .
Static bypass και λειτουργία ECO
Τα Online UPS διαθέτουν στατικό bypass: αν ο inverter υπερφορτωθεί ή παρουσιάσει σφάλμα, το UPS περνά αυτόματα το φορτίο απευθείας στο δίκτυο, ώστε να μη σβήσουν οι συσκευές. Πολλά διαθέτουν επίσης λειτουργία ECO, όπου το φορτίο τροφοδοτείται μέσω του bypass όσο το δίκτυο είναι καλό, για υψηλότερη απόδοση ενέργειας, και το UPS επιστρέφει στη διπλή μετατροπή μόλις εμφανιστεί πρόβλημα.
Οι τρεις τοπολογίες σε έναν πίνακα
| Offline (Standby) | Line Interactive | Online (διπλής μετατροπής) | |
|---|---|---|---|
| Τροφοδοσία σε κανονική λειτουργία | Απευθείας από το δίκτυο | Από το δίκτυο, μέσω AVR | Πάντα από τον inverter |
| Σταθεροποίηση τάσης | Όχι | Ναι, σε βήματα | Συνεχής |
| Χρόνος μεταγωγής | Λίγα ms | Λίγα ms | Μηδενικός |
| Κατάταξη IEC 62040-3 | VFD | VI | VFI |
| Τυπική χρήση | Απλός υπολογιστής | Σπίτι, γραφείο | Servers, ιατρικά, βιομηχανία |
Τι σημαίνουν τα VFD, VI και VFI
Το πρότυπο IEC 62040-3 κατατάσσει τα UPS ανάλογα με το πόσο η έξοδός τους εξαρτάται από το δίκτυο:
- VFD (Voltage and Frequency Dependent): η τάση και η συχνότητα εξόδου ακολουθούν το δίκτυο. Είναι τα Offline UPS.
- VI (Voltage Independent): η τάση εξόδου σταθεροποιείται, η συχνότητα ακολουθεί το δίκτυο. Είναι τα Line Interactive UPS.
- VFI (Voltage and Frequency Independent): τάση και συχνότητα εξόδου είναι ανεξάρτητες από το δίκτυο. Είναι τα Online UPS διπλής μετατροπής.
Συχνές ερωτήσεις
Τι σημαίνει διπλή μετατροπή;
Ότι το UPS μετατρέπει συνεχώς το εναλλασσόμενο ρεύμα του δικτύου σε συνεχές και ξανά σε εναλλασσόμενο. Έτσι οι συσκευές παίρνουν πάντα «καθαρό» ρεύμα από τον inverter και δεν καταλαβαίνουν καμία διακοπή.
Τι είναι το VFI;
Η κατηγορία του προτύπου IEC 62040-3 για τα UPS των οποίων η έξοδος είναι ανεξάρτητη από την τάση και τη συχνότητα του δικτύου, δηλαδή τα Online UPS διπλής μετατροπής.
Τι είναι η λειτουργία ECO;
Μια λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας στα Online UPS: όσο το δίκτυο είναι καλό, το φορτίο τροφοδοτείται μέσω του bypass, και το UPS επιστρέφει στη διπλή μετατροπή μόλις εμφανιστεί πρόβλημα.
Μάθετε περισσότερα για το πώς να επιλέξετε την τοπολογία του UPS που θα σας υποστηρίξει σωστά και οικονομικά εδώ.