Непрекъснато захранване (UPS): Блокова схема и обяснение

Какво е UPS (безпрекъснат източник на напрежение)?

Безпрекъснат източник на напрежение (UPS) се дефинира като електрическо устройство, което може да се използва като незабавен източник на енергия за свързаната нагрузка при събитие на неуспех в основния входен източник на напрежение.

В UPS, енергията обикновено се съхранява в летящи теглила, батерии или супер кондензатори. При сравнение с други системи за незабавно доставяне на енергия, UPS има преимуществото на незабавна защита срещу прекъсванията на входната енергия.

Има много кратко време на работа от батерия; обаче това време е достатъчно, за да се изключи безопасно свързаното устройство (компютри, телекомуникационни устройства и др.) или да се активира резервен източник на енергия.

UPS може да се използва като защитно устройство за някои апаратури, които могат да пострадат сериозно или да понесат загуба при внезапно прекъсване на енергията.

Безпрекъснат източник на напрежение, батериен резервен източник и летящо тегло са други често използвани наименования за UPS. Достъпните размери на UPS единици варират от 200 VA, използван за единичен компютър, до няколко големи единици до 46 MVA.

Основни роли на UPS

При всякакъв неуспех в основния източник на напрежение, UPS ще достави енергия за кратко време. Това е основната роля на UPS. Освен това, той може също да коригира някои общи проблеми, свързани с ултилитарните услуги, в различна степен.

Проблемите, които могат да бъдат коригирани, са напрежение (устойчиво наднапрежение), шум, бързо намаление на входното напрежение, хармонично искажение и нестабилност на честотата в магистралата.

Типове UPS

Обикновено, системата UPS се класифицира в онлайн UPS, офлайн UPS и линейно интерактивен UPS. Други дизайни включват гибридни онлайн-офлайн, офлайн-ферро, делта преобразувание онлайн.

Офлайн UPS

Този UPS се нарича също резервен UPS систем, който може да предлага само най-основните функции. Тук, основният източник е филтриран AC магистрален (показан с твърда линия на фигура 1).

При събитие на прекъсване на енергията, превключвателят за превключване ще избере резервния източник (показан с пунктирана линия на фигура 1).

Така ясно можем да видим, че резервната система започва да работи само при събитие на прекъсване на магистралата. В тази система, AC напрежението първо се правоъгълни и се съхранява в съхранителната батерия, свързана с правоъгълителя.

При събитие на прекъсване на енергията, това DC напрежение се преобразува в AC напрежение чрез инвертор за мощност, и се прехвърля към свързаната му нагрузка.

Това е най-евтината UPS система и тя предоставя защита срещу удари, освен резерв. Времето за превключване може да бъде около 25 милисекунди, което може да се свърже с времето, необходимо за UPS системата, за да засече изгубеното ултилитарно напрежение. Блок-схемата е показана по-долу.

Онлайн UPS

В този тип UPS, се използва метод на двойно преобразуване. Тук, първо AC входът се преобразува в DC чрез правоъгълн процес за съхраняване в зареждана батерия.

Това DC се преобразува в AC чрез процеса на инвертиране и се дава на свързаната му нагрузка или апаратура (фигура 2).

Този тип UPS се използва, когато е задължителна електрическа изолация. Тази система е малко по-скъпа поради конструирането на постоянно работещи преобразуватели и охладителни системи.

Тук, правоъгълникът, който се зарежда с нормален AC ток, директно управлява инвертора. Затова той се нарича също двойно преобразуващ UPS. Блок-схемата е показана по-долу.

При събитие на прекъсване на енергията, правоъгълникът няма роля в цепта и стабилната енергия, съхранена в батерии, свързана с инвертора, се дава на нагрузката чрез превключвател за превключване.

След като енергията е възстановена, правоъгълникът започва да зарежда батериите. За да се предотврати прекомерното затопляне на батериите, резултат от високомощния правоъгълник, зареждащият ток е ограничен. По време на главно прекъсване на енергията, тази UPS система работи с нулево време за превключване.

Причината е, че резервният източник действа като основен източник, а не основният AC вход. Но наличието на втурващ се ток и голям ток на стъпка на нагрузката може да доведе до време за превключване от около 4-6 милисекунди в тази система.

Линейно интерактивен UPS

За малки бизнеси и отделни сервери и мрежи, се използва линейно интерактивен UPS. Това е почти същото като офлайн UPS.

Разликата е добавянето на трансформатор за превключване на възела. Трансформатор.