Hlavné časti zdrojov UPS On-line

Technológia dvojitej konverzie je najrozšírenejšia technológia zdrojov UPS. Takmer všetky zdroje UPS od výkonu 5 kVA sú postavené na technológii dvojitej konverzie, aby zabezpečili maximálnu kvalitu napätia na výstupe, ktorú nižšie technológie (line interactive a off line) neumožňujú. Zdroje dvojitej konverzie v posledných rokoch obsahujú aj eko funkcionalitu technológií nižších nárokov, čím sa znižujú prevádzkové náklady vo forme vyžiareného tepla zdrojom UPS.

Avšak táto funkcionalita je vhodná len pre aplikácie, ktoré zvládnu niekoľko milisekundové prerušenie, ako je napájanie technologických celkov bez riadiacej logiky.

Bloková schéma zdroja UPS dvojitej konverzie

Hlavné časti zdrojov UPS

Vstup

Pojmy sieť 1 a sieť 2 predstavujú dve nezávislé vedenia z tej istej napájacej siete (z toho istého transformátora). Pokiaľ sú sieť 1 a sieť 2 napájané z dvoch rôznych transformátorov, je treba ich dostať na jeden potenciál pomocou vstupného transformátora na prívode 1 alebo 2.

• Sieť 1 predstavuje pripojovacie vedenie, ktoré v prípade normálnych podmienok napája usmerňovač, nabíjačku a striedač,
• sieť 2 napája vstup obtoku.

Striedač sa frekvenčne a fázovo synchronizuje na sieť 2, ktorý v prípade potreby umožňuje vďaka prepínaču statického obtoku, prepnutie napájania záťaže cez obtok. Odporúčame pripojiť UPS k nezávislému napájaciemu zdroju sieť 2, čím sa podstatne zvýši stredná doba medzi poruchami výstupného napätia UPS. Vo väčšine prípadov  prevažujú inštalácie s jedným napájacím prívodom UPS. Kritické aplikácie druhý prívod potrebujú.

Usmerňovač/nabíjačka (1)

Konvertuje (usmerňuje) striedavé napájacie napätie na jednosmerné, aby:

• napájal striedač,
• nabíjal a udržiaval batérie v nabitom stave.

Jednotka batérií (2)

Zabezpečuje zálohovací výkon na napájanie striedača v prípadoch:

• výpadku siete 1,
• vychýlenia napájacieho napätia mimo špecifikovaných tolerancií (poruchy vedúce k nedostatočnej kvalite napätia).

Striedač (3)

Konvertuje (rozstriedava) jednosmerné napätie usmerňovača/nabíjačky, alebo batérií na trojfázové striedavé napätie s menšími toleranciami, ako sú na vstupe UPS (dodáva striedavé napätie podobné ideálnemu teoretickému priebehu sínus s odchýlkou od ideálu cca o 1%).

Statický obtok (4)

Prepína napájanie záťaže UPS zo striedača na prívod sieť 2 (obtok) bez prerušenia napájania záťaže (žiadne prerušenie, ktoré by spôsobili mechanické prepínače – prepnutie je dosiahnuté pomocou polovodičových prvkov výkonovej elektroniky).

Prepnutie je generované v niektorom z nasledovných prípadov:

• požiadavka na vypnutie,
• preťaženie v obvodoch záťaže presahujúce výkonové možnosti striedača,
• skrat na strane záťaže, obtok dodá skratový prúd,
• interná porucha UPS,

Ručný (servisný) obtok (5)

Ručný obtok sa využíva na napájanie záťaže zo siete 2 počas údržby alebo výkonu servisných prác na UPS. Tento prepínač má opodstatnenie v prípadoch, keď sú vstupná a výstupná frekvencia rovnaké (napr. 50 Hz),  existuje aj externý (vzdialený) ručný obtok, ktorý na obrázku uvedený nie je. Externý servisný obtok má opodstatnenie pri aktualizácii firmvéru UPS a pri vyskúšaní funkcionality zariadenia po oprave.

Oddeľovací transformátor (6) (voliteľné príslušenstvo)

Používa sa v prípadoch napájania záťaže zo siete 2 a pri požiadavkách na galvanické oddelenie výstupu od vstupu. Je časťou riešenia, keď sú vstupné a výstupné napäťové sústavy navzájom rôzne.

Použitie systému filtrov

Pokiaľ UPS nedisponuje korekciou účinníka, môže byť niekedy potrebné vybaviť vstup UPS filtrami na vyššie harmonické prúdu generované usmerňovačom do siete 1,  Úlohou týchto filtrov je predchádzať harmonickému skresleniu napätia napájacej siete, ktoré je dôsledkom spínania diód alebo tyristorov usmerňovača/nabíjača. Harmonické skreslenie napätia má nepriaznivé účinky na spotrebiče pripojenej do rušenej napájacej siete.

Použitie striedačov so šírkovo-impulznou moduláciou priamo akceptuje ich nelineárne zaťaženie. Použitie filtrov na výstupe UPS je opodstatnené na konci dlhého vedenia, ktorým môže tiecť neharmonický prúd. Takéto vedenie má za následok skreslenie napájacieho napätia na svorkách spotrebičov a rušenie iných spotrebičov od vyšších harmonických prúdu vo vedení.