Zdroj neprerušovaného napájania
Zdroj neprerušovaného napájania[1] (iné názvy: zálohový napájací zdroj, neprerušiteľný zdroj napájania[2]; anglicky Uninterruptible Power Supply/Source/System – „neprerušiteľný zdroj energie“, skr. UPS) je zariadenie alebo systém, ktorý zabezpečuje plynulú dodávku elektriny pre zariadenia, ktoré nesmú byť neočakávane vypnuté. V praxi sa pre pomenovanie používajú aj výrazy náhradný zdroj, zálohovací zdroj, neprerušiteľný zdroj, ale hlavne slovenský preklad samotného výrazu "UPS" - zdroj nepretržitého napájania.
Princíp
UPS je obvykle zapojený medzi primárny zdroj napätia (elektrického prúdu) a zálohovaný vstup napájania chráneného zariadenia. Medzi najčastejšie chránené systémy patria obyčajne telekomunikačné zariadenia, počítačové systémy, systémy zabezpečujúce chod letísk, nemocničné prístroje a ďalšie.
UPS funguje na princípe akumulátora. Pokiaľ nie je dodávka elektrického prúdu z primárneho zdroje prerušená, je UPS udržiavaný v nabitom stave. Zároveň slúži ako ochrana proti podpätiu alebo prepätiu v sieti. V okamihu prerušenia dodávky elektriny zabezpečuje napájanie zariadenia až do svojho vybitia alebo obnovenia dodávky. Obdobie, počas ktorého UPS udrží zariadenie v behu, je dané kapacitou akumulátorov a ďalšími parametrami, pohybuje sa od niekoľko minút po niekoľko hodín.
S istým zjednodušením je možné povedať, že na trhu sú dostupné 3 hlavné modely fungovania UPS, ktoré si jednotliví výrobcovia prispôsobujú a produkujú výrobky s podobným vyhotovením a dizajnom.
Hlavné delenie UPS podľa prístupu
- vyhotovenie "Off-Line"
- vyhotovenie "Line-Interactive"
- vyhotovenie "On-Line"
Každý z uvedených prístupov má svoje charakteristické črty, výhody aj nevýhody. Základné princípy ich fungovania sú uvedené v bodoch nižšie.
Vyhotovenie "Off-Line UPS"
Napätie zo siete je privádzané cez filter (rušenia) na prepínač ako primárny zdroj napätia. Ak nastane výpadok napätia, prepínač presmeruje odber energie zo vstupnej siete na okruh batérie. Štandardne je okruh batérie oddelený od primárneho zdroja napätia a spína sa iba v prípade jeho výpadku. Z tohto dôvodu sa toto technické vyhotovenie nazýva "Off-Line". Off-Line UPS sú zväčša používané na zálohovanie osobných počítačov, terminálov a menej náročných periférií. Najväčšími benefitmi Off-Line UPS sú nízka cena, vysoká účinnosť a malé rozmery.
Vyhotovenie "Line-Interactive UPS"
Pri tomto vyhotovení je invertor (menič) batérie trvale spojený so zálohovaným výstupom UPS. V prípade prerušenia napájania, prepínač okamžite presmeruje odber energie z primárneho okruhu na batériu. Keďže je okruh batérie trvalo spojený s výstupom UPS, pri tomto vyhotovení dochádza k výraznému zníženiu prepínacieho času oproti vyhotovenie Off-Line. Line-Interactive UPS sa vyrábajú vo výkonoch v rozsahu cca 500 - 1400 VA a používajú sa predovšetkým na zálohovanie menších serverov a sieťových zariadení. Ich výhodou je vysoká efektivita a spoľahlivosť, malé rozmery a nízka cena.
Vyhotovenie "On-Line UPS"
Zálohovací akumulátor je trvale pripojený cez prevodník k zálohovanému výstupu UPS. Napájacie napätie prechádza prevodníkom, kde sa mení zo striedavého na jednosmerné. Jednosmerné napätie potom prechádza batériou, ktorú v prípade potreby dobíja. Nakoniec sa prevodníkom mení späť na striedavé a je privedené na výstup UPS. V prípade výpadku napájania sa odber energie nesmeruje, len sa preruší dobíjanie akumulátora. Nábehový čas akumulátorového okruhu je pri tomto vyhotovení nulový. Po obnovení napájania sa akumulátor znovu dobíja. On-Line UPS sa dodávajú vo výkonovom rozsahu už od 1 KVA, ale väčšinou sú stavané na výkony na úrovni 10 KVA a vyššie. Ich použitie je veľmi široké, od zálohovania sieťových komponentov, telekomunikačných zariadení, serverov, dátových centier až po priemyselné a životne dôležité aplikácie.
