Hrubá sinusovka je střídavý průběh, který se zhruba blíží čisté sinusovce. Může mít stupňovitý tvar obálky, být reprezentován sekvencí obdélníkových nebo lichoběžníkových pulzů různé polarity. Na výstupu většiny používaných zdrojů nepřerušitelného napájení (UPS) je přítomen přibližný sinusový střídavý signál.
Přiřazení nepřerušitelných zdrojů napájení
Hlavním úkolem UPS je šetřit střídavé napětí napájející spotřebitele v případě jeho náhlé ztráty v síti. Neplní funkci stabilizace síťového napětí, ale jsou nouzovými zdroji střídavého napětí s přibližnou sinusoidou. Záložní zdroje nejsou určeny pro nepřetržitý provoz k nim připojených zařízení v případě nehody na vedení síťového napětí.
UPS musí udržet spotřebitele v chodu dostatečně dlouho, aby dokončili procesy, které nelze náhle přerušit. Během provozu UPS s přibližnou sinusovou vlnou budou vytvořeny podmínky pro normální vypnutí zátěže. Díky tomu bude fungovat pro budoucí použití. Často můžete najít odkaz na nepřerušitelný zdroj napájení UPS. UPS v něm je zkratka anglického označení UPS.
Klasifikace zdrojů
V závislosti na požadavcích na kvalitu napájecího střídavého napětí lze zdroje nepřerušitelného napájení UPS rozdělit do několika typů:
- offline zdroje, které jsou nouzovými zdroji záložního typu;
- linkově interaktivní nebo linkově interaktivní zdroje schopné stabilizovat síťové napětí s mírnými odchylkami od jmenovité hodnoty a přepnout do režimu nouzového napájení s přibližnou sinusovkou při jeho úplné ztrátě;
- on-line neboli UPS s dvojitou konverzí elektrické energie, poskytující připojené zátěži stabilizované síťové napětí v případě výrazných výkyvů napětí a plnící funkce nouzového zdroje, když je zcela vypnutý.
Nepřerušitelný zdroj jakéhokoli druhu zahrnuje dobíjecí baterii, která je zásobníkem elektrické energie. V závislosti na požadavcích na kvalitu napájení zařízení, která jsou zátěží UPS s přibližnou sinusovkou,jsou použita určitá obvodová řešení.
UPS off-line
Pasivní UPS tohoto druhu je zdrojem pohotovostního režimu. Jeho spínací zařízení za normálních parametrů kvality síťového napětí umožňuje přímé připojení zátěže k síti. V případě krátkodobého výpadku napájení na vstupu UPS předá spínací zařízení napájení spotřebičům v nouzovém (záložním) režimu. Zdrojem elektrické energie je v tomto případě vestavěná baterie.
Jeho stejnosměrné napětí je měničem přeměněno na modifikovanou sinusovku střídavého napětí, která je přiváděna přes kontakty elektromagnetického relé spínače pro napájení zátěže. K dobití baterie (baterie) slouží usměrňovač napětí externího napájecího zdroje. K ochraně před vysokofrekvenčním rušením, ke kterému dochází při provozu pulzního měniče, je UPS vybavena filtrem. Jeho prvky také chrání zátěžová zařízení před krátkodobými přepětími.
Řádkové interaktivní zdroje
Line-interactive UPS, na rozdíl od záložního zdroje, je schopna stabilizovat síťové napětí, když je k němu zátěž přímo připojena přes kontakty elektromagnetického relé. To je zajištěno použitím autotransformátoru ve vstupním obvodu. Spínání jeho vinutí se provádí automaticky v závislosti na velikosti síťového napětí. S jeho zvýšením nebo snížením střídavého napětí na jeho výstupuudržuje jmenovitou hodnotu 220 V. Autotransformátor nejběžnějších UPS tohoto typu reguluje v rozsahu (150-270) V změnu napětí vnější napájecí sítě.
Přepnutí stykače a přechod do režimu nouzového napájení zátěže s modifikovanou sinusoidou nastává při nadměrné změně síťového napětí mimo regulační rozsah. Přesnost regulace je dána počtem odboček (kroků) autotransformátoru. V nouzovém režimu napájení zátěžových zařízení přibližným sinusovým střídavým napětím probíhá provoz stejným způsobem jako u off-line UPS.
Online UPS
Dvojí přeměna elektrické energie v nepřerušitelných zdrojích napájení tohoto typu umožňuje získat přibližnou sinusovku výstupního střídavého napětí, která se tvarem blíží čistému sinusu. Síťové napětí převedené na stejnosměrné usměrňovačem je poté převedeno zpět na střídavé střídačem, který se používá k napájení zátěže.
Vestavěná baterie se nabíjí stejnosměrným proudem usměrňovače a uvádí se do provozu v nouzovém režimu. Akumulovaná stejnosměrná energie je měničem přeměněna na výstupní střídavé napětí, které napájí zátěžové zařízení. Tento typ zdrojového obvodu umožňuje připojit další externí baterii pro UPS.
Když se síťové napětí obnoví na normální hodnotu, dojde k přepnutínapájení zátěže z primární AC sítě. Elektrická kapacita baterie pro UPS určuje dobu, po kterou mohou spotřebitelé pracovat při náhlé ztrátě síťového napětí.
Specifikace UPS
Výběr UPS se provádí na základě jejích technických vlastností. Mezi technické vlastnosti, které určují kvalitu splnění požadavků na výrobky pro tento účel, patří:
- výkon na výstupu zdroje s připojenou zátěží, měřený ve voltampérech (VA) nebo wattech (W);
- rozsah výstupního napětí s připojenou zátěží, měřeno ve voltech (V);
- čas přenosu, který definuje dobu přenosu energie do zátěže v pohotovostním režimu baterie, měřeno v milisekundách (ms);
- rozsah vstupního síťového napětí, ve kterém je UPS schopna stabilizovat výstupní napětí bez přepnutí do záložního režimu baterie;
- faktor nelineárního zkreslení, který v procentech určuje rozdíl ve tvaru výstupního signálu od čisté sinusoidy;
- provozní doba v režimu zálohování samostatnou baterií s připojenou zátěží, určená elektrickou kapacitou vnitřní baterie;
- životnost vlastních baterií v závislosti na technologii jejich výroby.
Při výběru UPS hraje důležitou roli také cena zdroje nepřerušitelného napájení. Přímo závisí na obvodových řešeních používaných vývojářem při vytváření modelu zvoleného spotřebitelem a pohybuje se od dvou do desítektisíc rublů.
Aplikace
Nepřerušitelné zdroje napájení UPS lze použít ve spojení s odporovou zátěží – zařízeními, která obsahují spínané zdroje.
UPS se nepoužívá k napájení spotřebičů s významnou reaktivní indukční složkou (transformátory silové sítě starých modelů elektronických zařízení, vinutí motorů, čerpadla domácích kotlů). Každé ze stávajících schémat nepřerušitelného napájení je navrženo pro určitý okruh spotřebitelů s ohledem na jeho výhody a nevýhody.
Závěr
Článek poskytuje stručný přehled současných nepřerušitelných zdrojů napájení s upravenou sinusovkou. Zvažují se obvodová řešení použitá vývojáři při jejich vytváření. Po přečtení předloženého materiálu bude čtenář, který má zájem o zakoupení UPS k vyřešení svých problémů, schopen bez problémů prostudovat soubor dokumentace k němu. Zároveň bychom neměli zapomínat, že vysoký produkt znamená vyšší cenu při jeho nákupu.
