Kluczowa różnica - UPS online i offline
UPS lub zasilacz bezprzerwowy to urządzenie, które dostarcza zasilanie do krytycznych obciążeń, które powinny działać nieprzerwanie, bez przerw, nawet podczas przerwy w dostawie prądu. Istnieją dwa typy zasilaczy UPS: obrotowy/mechaniczny, który obejmuje silniki i generatory jako źródło zasilania oraz statyczne zasilacze UPS, które zapewniają zasilanie awaryjne za pośrednictwem baterii akumulatorów i działają na urządzeniach energoelektronicznych. Zasilacze UPS online i offline są klasyfikowane jako statyczne zasilacze UPS w zależności od ich funkcjonalności. Kluczowa różnica między zasilaczami UPS online i offline polega na tym, że zasilacze UPS offline zasilają obciążenie bezpośrednio z sieci, gdy główne zasilanie jest dostępne, podczas gdy zasilacze UPS online dostarczają energię do obciążenia za pośrednictwem kombinacji prostownik-falownik bez podłączania obciążenia bezpośrednio do sieci.
Co to jest UPS offline?
Termin offline oznacza, że bateria akumulatorów nie jest podłączona (off-line) z obciążeniem podczas normalnej pracy, gdy dostępne jest zasilanie sieciowe. W tej sytuacji zasilanie sieciowe jest bezpośrednio podłączone do wyjścia obciążenia za pośrednictwem statycznego przełącznika transferu, który jest normalnie włączony. Gdy dostępne jest zasilanie sieciowe, zapasowy zestaw akumulatorów jest ładowany prądem stałym przez ładowarkę, która składa się z obwodu prostownika.
W przypadku przerwy w dostawie prądu lub dużego spadku/przepięcia przełącznik statyczny odłącza główne zasilanie od obciążenia i łączy akumulator z obciążeniem w nieznacznym czasie. Ten czas transferu z sieci do akumulatora wynosi zwykle 10-25 ms i zależy od półprzewodników lub obwodów energoelektronicznych, które wykrywają utratę zasilania sieciowego i przeprowadzają przełączanie.
Ponieważ zasilanie sieciowe jest bezpośrednio podłączone do obciążenia podczas normalnej pracy, wszelkie zniekształcenia, takie jak skoki, obwisania i szumy w sieci, oczywiście pojawiają się na wyjściu zasilacza UPS. Istnieją jednak systemy UPS, które dokonują pewnego rodzaju kondycjonowania mocy na wyjściu. Zasilacze UPS Line Interactive to specjalny rodzaj zasilaczy UPS pracujących w trybie offline, który radzi sobie z małymi przepięciami lub podnapięciami występującymi w sieci. Wykorzystują wieloodczepowy autotransformator lub transformator typu buck-boost do konwersji wejściowego napięcia sieciowego na prawidłowe napięcie wyjściowe.
Rysunek 01: Line Interactive UPS
Ponieważ istnieje nieunikniony czas przełączania w zasilaczach UPS pracujących w trybie offline, w podłączonych obciążeniach występuje oczywisty brak zasilania. Stąd ten typ zasilaczy UPS jest stosowany z obciążeniami takimi jak komputery stacjonarne, drukarki, obwody oświetlenia awaryjnego itp.które są w stanie poradzić sobie z tak małym zaciemnieniem. Zasilacze UPS offline są najtańsze spośród wszystkich zasilaczy UPS, ponieważ mają najprostszą konstrukcję.
Co to jest UPS online?
Zasilacze UPS online służą do zapewnienia nieprzerwanego zasilania. W przeciwieństwie do zasilaczy UPS pracujących w trybie offline, UPS online nie podłącza zasilania sieciowego do wyjścia. Zamiast tego dostarcza prąd przemienny do obciążenia za pośrednictwem kombinacji prostownik-falownik, jednocześnie ładując akumulator. W przypadku przerwy prostownik przestaje działać, a bateria akumulatorów, która jest już podłączona do falownika, zasila obciążenie. W rezultacie w UPS-ach online nie byłoby czasu na transfer. Są one również nazywane zasilaczami UPS z podwójną konwersją, ponieważ wejściowy prąd przemienny jest konwertowany na prąd stały przez prostownik, a następnie z powrotem na prąd przemienny przez falownik.
Rysunek 02: Uproszczony schemat UPS online
W przeciwieństwie do zasilaczy UPS pracujących w trybie offline, przełącznik transferu statycznego w zasilaczach UPS online jest zwykle WYŁĄCZONY. Jest używany tylko wtedy, gdy występuje stan przeciążenia lub gdy podłączony silnik pobiera wysoki prąd rozruchowy. W takiej sytuacji układ energoelektroniczny powiązany z wyłącznikiem statycznym wykrywa wysoki prąd i przekazuje zasilanie z falownika na zasilanie sieciowe. Zapobiega to możliwemu uszkodzeniu wewnętrznego sprzętu UPS przez wysokie prądy.
W zasilaczach UPS online prostownik musi dostarczać energię do obciążenia oraz do baterii akumulatorów w celu ładowania. Dlatego prostownik powinien obsługiwać większe obciążenie, a zasilacze UPS online zwykle są wyposażone w duże radiatory. Ponadto zasilacze UPS online są znacznie droższe w porównaniu do zasilaczy UPS offline. Są używane w zastosowaniach komercyjnych i miejscach, w których nieprzerwane zasilanie ma kluczowe znaczenie, takich jak centra danych i szpitalne oddziały intensywnej terapii. Chociaż były one używane do zastosowań, które zużywały więcej niż 10 kW, przy dramatycznym zaawansowaniu technologii i redukcji kosztów, zasilacze UPS online są teraz dostępne dla urządzeń nawet o mocy poniżej 500 W. Chociaż wiąże się to z dodatkowym kosztem, zasilacze UPS online zapewniają izolację obciążenia od zasilania sieciowego. Dzięki temu wszelkie zniekształcenia napięcia w sieci nie rozchodzą się na wyjście, a napięcie zasilania obciążenia zawsze będzie czyste.
Jaka jest różnica między UPS online i offline?
UPS online i offline |
|
| Online UPS nie podłącza zasilania sieciowego do obciążenia podczas normalnej pracy lub przerw w zasilaniu. Bateria akumulatorów jest zawsze włączona, w linii z obciążeniem. | Zestaw akumulatorów zasilaczy UPS pracujących w trybie offline nie jest zgodny z obciążeniem w normalnej sytuacji. Sieć jest podłączona bezpośrednio do obciążenia. |
| Przejście z sytuacji normalnej do zapasowej | |
| Ponieważ akumulator jest zawsze podłączony do obciążenia, w przypadku zasilaczy UPS online nie ma czasu na transfer. Przełącznik zasilania łączy falownik z obciążeniem w normalnych warunkach. | Przy transferze występuje opóźnienie milisekundowe spowodowane wykryciem linii zasilającej i przełączeniem przez obwód elektroniki mocy. |
| Koszt | |
| Koszt zasilacza UPS online jest wyższy, ponieważ prostownik jest zaprojektowany do obsługi dużej mocy przy jednoczesnym ładowaniu i zasilaniu. | Zasilacze UPS offline są stosunkowo tańsze ze względu na prostszą konstrukcję. |
| Aplikacje | |
| Wrażliwe i wysoce krytyczne obciążenia, takie jak instrumenty medyczne, centra danych, są zasilane przez zasilacze UPS online. Dzięki izolacji od sieci do obciążenia nie będzie żadnych zniekształceń na wyjściu. | Zasilacze UPS offline nie zapewniają izolacji. W związku z tym wystąpią zniekształcenia napięcia wejściowego odbite na wyjściu przy normalnej pracy zasilacza UPS w trybie offline. |
Podsumowanie - UPS online i offline
Zasilacze UPS są przeznaczone do zasilania urządzeń bez przerw w przypadku awarii zasilania lub poważnych spadków napięcia w sieci zasilającej. Zasilacze UPS dzielą się na zasilacze UPS online i offline, które są statycznymi zasilaczami UPS obsługiwanymi na półprzewodnikowych urządzeniach energoelektronicznych. Zasilacze UPS online są w stanie zapewnić nieprzerwane zasilanie bez żadnych opóźnień transferu, ponieważ ich akumulator jest zawsze podłączony do falownika, przez który obciążenie jest zasilane, nawet podczas normalnej pracy. W przeciwieństwie do tego, zasilacze UPS działające w trybie offline bezpośrednio podłączają zasilanie sieciowe do obciążenia podczas normalnej pracy i ładują akumulator przez prostownik. W przypadku braku zasilania przełącznik zasilania łączy falownik z obciążeniem, aby dostarczać prąd przemienny z przekonwertowanego prądu stałego w akumulatorze. To jest główna różnica między UPS online i offline. W przeciwieństwie do zasilaczy UPS pracujących w trybie offline, zasilacze UPS online zapewniają izolację między zasilaniem sieciowym a obciążeniem. Dzięki temu żadne zniekształcenia napięcia nie są przekazywane do napięcia wyjściowego przez UPS online. Jednak kosztem zniekształceń napięcia koszt zasilaczy UPS pracujących w trybie offline jest znacznie niższy niż w przypadku zasilaczy UPS online.
Pobierz wersję PDF UPS online i offline
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline, zgodnie z notatkami dotyczącymi cytowań. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między UPS online i offline.
