Zasilacze awaryjne. Czy warto korzystać z UPS?

Na wypadek awarii publicznej elektrowni warto mieć w zapasie własną. Tę rolę odgrywają zasilacze awaryjne. Jak funkcjonują i ile naprawdę są warte, dowiesz się z naszego testu.

Obecnie na rynku konsumenckim dominują dwa rodzaje zasilaczy awaryjnych. Noszą nazwy według układu połączeń swoich elementów składowych, czyli topologii.

Najprostsze, czyli offline

Najprostsze i najbardziej naturalnie zbudowane są urządzenia typu offline. Gdy napięcie jest prawidłowe, prąd przechodzi tylko przez filtr eliminujący ewentualne zakłócenia i trafia bezpośrednio do komputera. W tym samym czasie z prostownika zamieniającego prąd zmienny na stały ładowana jest bateria. Jednocześnie UPS cały czas monitoruje parametry zasilania. Jeśli jakość spadnie poniżej pewnego poziomu lub prąd w ogóle zostanie odcięty, wówczas zasilacz przełącza się na pracę awaryjną. Źródłem energii jest bateria, a falownik zamienia prąd stały na zmienny, najczęściej o przebiegu schodkowym.

Iskrzenie na stykach

Największa wada zasilacza tego typu wiąże się z momentem przełączania. Mamy do czynienia z prądem zmiennym, więc może dojść do braku synchronizacji fazowej, kiedy np. szczyt jednego przebiegu trafi na minimum drugiego. To grozi wytworzeniem się chwilowo bardzo wysokiego napięcia. Lepiej poczekać z wytwarzaniem prądu awaryjnego aż do uspokojenia się sytuacji. Związany jest z tym długi czas przełączania (akceptowalny dla komputerów, lecz zdecydowanie za długi dla wielu innych urządzeń) oraz - naturalnie - brak synchronizacji przebiegu napięcia przed i po zaniku zasilania. UPS-y zbudowane w topologii offline są najtańszym, ale i najgorszym źródłem awaryjnej mocy.

Zasada działania zasilacza interaktywnego

Zasada działania zasilacza interaktywnego

Zasada działania zasilacza Offline

Zasada działania zasilacza Offline

Najsprytniejsze, czyli line-interactive

Zasilacze offline konkurują z UPS-ami typu line-interactive. Interaktywność polega na śledzeniu cały czas przebiegu napięcia po to, żeby w razie jego zaniku wystartować z nowym, zachowując synchronizację fazy. Okazało się to niezbyt trudne. W konstrukcjach tego typu jeden transformator jest częścią zarówno układu ładującego baterię, jak i wytwarzającego napięcie awaryjne. To pozwala skrócić czas przełączania na pracę bateryjną i zdecydowanie poprawić synchronizację przebiegu napięcia. Jego wartość można zmieniać, jeśli z transformatora wyprowadzi się dodatkowe odczepy. Tę możliwość wykorzystuje się w układach automatycznej regulacji napięcia (AVR), który w pewnych granicach (zwykle +/- 20 procent) może korygować za niskie lub zbyt wysokie napięcie sieciowe bez przełączania zasilania na baterię.

Energetyczne spojrzenie

Możliwość takiej korekcji korzystnie odbija się na zużyciu energii. Sprawność ładowania i potem odzyskiwania energii z baterii wynosi 75-80%. AVR pracuje ze sprawnością ponad 90-procentową. Można z tego wywnioskować, że zasilacz interaktywny pracuje bardziej efektywnie od offline’owego, ale to tylko część prawdy. Kiedy zasilanie jest bardzo dobre i nie wymaga interwencji urządzenia, zużywa ono energię tylko na swoje potrzeby własne. A tych mniej ma prostszy w budowie zasilacz offline’owy.

Równie ważną funkcją zasilaczy jest filtrowanie napięcia sieciowego. Ta funkcja może, ale nie musi być w jednym gniazdku połączona z podtrzymaniem zasilania. Filtr napięcia sieciowego powinien przede wszystkim zawierać warystorowy tłumik przepięć impulsowych, często nazywanych szpilkami. Występują nagminnie, nie tylko podczas uderzenia pioruna. Ponadto filtr eliminuje również częstotliwości radiowe, które mogą się pojawiać w sieci zasilającej. W niektórych zasilaczach awaryjnych ten sam sposób filtrowania jest dostępny dla linii telefonicznej lub połączenia sieci komputerowej.

Moc i gniazdka

Czasem może się przydać funkcja tzw. zimnego startu. Pozwala ona uruchomić wyłączony komputer w czasie braku zasilania sieciowego. To ważne, gdy w czasie przerwy w zasilaniu trzeba pilnie uruchomić na chwilę komputer, aby skopiować z niego istotne dane.

Dobierając moc zasilacza awaryjnego, należy zwrócić uwagę, aby obciążenie generowane przez podłączone urządzenia nie przekraczało 80% nominalnego obciążenia maksymalnego. Ten warunek dotyczy tylko gniazdek podłączonych do falownika, baterii i pozostałej systemu podtrzymującego zasilanie. W wielu urządzeniach jest osobna ścieżka omijająca ten system, a prowadząca od wejścia tylko przez filtr przeciwprzepięciowy. Gniazdka podłączone do tej ścieżki nie są chronione przez zanikiem napięcia. Działają podobnie jak listwy zasilające i można do nich podłączyć drukarki laserowe i inne energochłonne urządzenia.


Zobacz również