Непрекъсваемото захранване (UPS) е устройство, което позволява на компютъра да продължи да работи поне за кратко време, когато входящото захранване е прекъснато. Докато захранващата мощност тече, тя също така допълва и поддържа складирането на енергия. Колкото повече енергия се съхранява, толкова по-дълго мощността може да се поддържа, с практически ограничения, които ще бъдат обсъдени по-късно. Разликите между UPS системите са в технологията, която им позволява да вършат работата си.
Енергията може да се съхранява по различни начини. Най-разпространени са акумулаторните батерии. За простота примерите и илюстрациите в тази статия ще се базират на тази технология. Кинетичната енергия обаче може да се съхранява и в тежки, въртящи се маховици или енергията може да се съхранява като гориво.
Най-често използваният тип UPS е и най-ефективният, обикновено се нарича UPS на пълен работен ден или пълно двойно преобразуване. За всяко UPS входящото захранване е променлив ток (AC), което също се изисква от повечето оборудване за информационни технологии (ITE).
Батериите, от друга страна, са устройства с постоянен ток (DC), така че всички UPS устройства с батерии трябва да преобразуват – или коригират – входящото променливотоково захранване в DC, за да заредят батериите. UPS също трябва да доставя променлив ток към ITE, така че постоянният ток трябва да се преобразува обратно в променлив ток чрез устройство, известно като инвертор.
В UPS с двойно преобразуване мощността протича непрекъснато през токоизправителя и след това през инвертора към ITE. Изходното напрежение и честота са напълно изолирани от и независими от входното напрежение и честота. Те дори могат да бъдат напълно различни от входа, така че тази система е технически класифицирана като независима от напрежение и честота (VFI).
Независимо от напрежението и честотата: Фигура 1 по-долу показва VFI система в нормална работа. Аномалиите във входящата мощност се справят по два начина. Устройството за потискане на пренапрежението (SPD) абсорбира особено лошите пикове на напрежението. Те могат да бъдат причинени от удари на мълнии върху електропроводи, големи двигатели, използвани в асансьори, или медицинско електронно оборудване; заварчици или множество други източници. Но дори и най-малките вариации, включително пропадания или прекъсвания на напрежението, никога не преминават през VFI UPS към изхода.
Батериите са отлични абсорбатори на електрически удари, но също така поддържат стабилно и постоянно напрежение към инвертора, което напълно ресинтезира напрежението и тока, така че мощността, доставена на ITE, да е чиста и стабилна. Свързването на климатици или други двигатели към UPS, обслужващо ITE, може да замърси тази чиста изходна мощност, така че не се препоръчва.
Обърнете внимание на байпасната верига около UPS. Ще разгледаме това по-късно.
Батерията винаги е във веригата при нормална работа, доставяйки малки количества енергия, когато е необходимо, като например по време на прекъсвания, така че няма и най-малкото прекъсване на изходната мощност.
Когато електрическата мрежа отпадне, както е показано на фигура 2 по-долу, батерията продължава да доставя съхранена енергия към инвертора, който продължава да доставя чиста енергия към ITE. Когато захранването се възстанови, захранването се връща обратно през токоизправителя, захранва инвертора и презарежда батериите.
UPS статичен и байпас за поддръжка: UPS не са непрекъсваеми. Те са електрически или механични устройства, така че не само изискват рутинна поддръжка, но също така са обект на повреди на компоненти. Поради тези причини всички UPS системи имат вграден байпас за маршрутизиране на входящото захранване около системата и директно към ITE, когато е необходимо.
Висококачественият SPD все още е във веригата, но е само малко по-добър от работата на вашата домашна електроника на разклонител със защита от пренапрежение. Той няма да спре прекъсванията на електрозахранването или да се справи със спадове или прекъсвания на напрежението. Ако UPS се повреди, байпасът работи незабавно като статичен превключвател.
Има няколко важни съображения при избора на UPS система, включително:
VI и VFD UPS устройствата могат да бъдат проблематични с нестабилно захранване. Тъй като обикновено има едно или повече премигвания, преди захранването да бъде стабилно възстановено, тези UPS устройства включват логика, която ги предпазва от връщане към нормална работа, докато захранването не се стабилизира.
VI и VFD UPS устройствата не трябва да се използват на места с нестабилно захранване, тъй като те също така включват функция за блокиране, която им пречи да се върнат към нормалното, ако превключват напред-назад твърде често, което изисква ръчно възстановяване. Същият проблем може да възникне, ако генераторите се превключват към товара твърде бързо и нарастват и намаляват, докато се опитват да поемат товара.