Klíčový rozdíl – online vs offline UPS
UPS neboli nepřerušený zdroj napájení je zařízení, které dodává energii kritickým zátěžím, které by měly běžet nepřetržitě bez přerušení, a to i při výpadku proudu. UPS mají dva typy: rotační/mechanický typ, který zahrnuje motory a generátory jako zdroj energie, a statické UPS, které dodávají záložní energii prostřednictvím bateriové banky a fungují na výkonových elektronických zařízeních. Online a offline UPS jsou kategorizovány jako statické UPS v závislosti na jejich funkčnosti. Klíčový rozdíl mezi online a offline UPS je v tom, že offline UPS napájí zátěž přímo ze sítě, když je hlavní zdroj k dispozici, zatímco online UPS dodávají energii do zátěže pomocí kombinace usměrňovač-střídač bez připojení zátěže přímo k síti.
Co je offline UPS?
Pojem offline znamená, že bateriová banka není připojena (off-line) k zátěži v normálním provozu, když je k dispozici síťové napájení. V této situaci je síťové napájení přímo připojeno k výstupu zátěže prostřednictvím statického přepínače, který je normálně ZAPNUTÝ. Když je k dispozici napájení ze sítě, je záložní bateriová banka nabíjena stejnosměrným proudem prostřednictvím nabíječky, která se skládá z usměrňovacího obvodu.
Při výpadku proudu nebo velkém podpětí/přepětí odpojí statický spínač hlavní napájení od zátěže a připojí baterii k zátěži během nevýznamného času. Tato doba přenosu ze sítě na baterii je typicky 10-25 ms a závisí na polovodičích nebo výkonových elektronických obvodech, které detekují výpadek síťového napájení a provádějí přepínání.
Vzhledem k tomu, že při normálním provozu je síťové napájení přímo připojeno k zátěži, jakékoli zkreslení, jako jsou špičky, poklesy a šum v síti, se zjevně objevuje na výstupu UPS. Existují však systémy UPS, které na výstupu provádějí určitou úpravu napájení. Interaktivní UPS jsou speciálním typem offline UPS, které se vypořádávají s malým přepětím nebo podpětím, které se vyskytuje v síti. Používají vícenásobný autotransformátor nebo buck-boost transformátor pro převod vstupního síťového napětí na správné výstupní napětí.
Obrázek 01: Line Interactive UPS
Vzhledem k tomu, že u offline UPS dochází k nevyhnutelnému přepínání, dochází ke zjevnému výpadku napájení připojených zátěží. Proto se tento typ UPS používá se zátěžemi, jako jsou stolní počítače, tiskárny, obvody nouzového osvětlení atd.které jsou schopny zvládnout tak malý výpadek. Offline UPS jsou nejlevnější ze všech UPS, protože mají nejjednodušší design.
Co je online UPS?
Online UPS se používají k zajištění nepřerušitelného napájení. Na rozdíl od offline UPS nepřipojuje online UPS napájení ze sítě k výstupu. Místo toho dodává střídavý proud do zátěže prostřednictvím kombinace usměrňovač-střídač a současně nabíjí baterii. Když dojde k přerušení, usměrňovač přestane fungovat a baterie, která je již připojena ke střídači, dodává energii do zátěže. V důsledku toho by v online UPS nebyla žádná doba přenosu. Nazývají se také UPS s dvojitou konverzí, protože vstupní střídavý proud je konvertován na stejnosměrný usměrňovač a poté zpět na střídavý střídač.
Obrázek 02: Zjednodušený diagram online UPS
Na rozdíl od offline UPS je přepínač statického přenosu u online UPS normálně VYPNUTÝ. Používá se pouze v případě přetížení nebo když připojený motor odebírá vysoký zapínací proud. V takové situaci výkonový elektronický obvod spojený se statickým spínačem detekuje vysoký proud a převede napájení z měniče na napájení ze sítě. Tím se zabrání možnému poškození vnitřního hardwaru UPS vysokými proudy.
U online UPS musí usměrňovač dodávat energii do zátěže i do bateriového bloku pro nabíjení. Usměrňovač by proto měl zvládnout vyšší zátěž a online UPS se obvykle dodávají s velkými chladiči. Kromě toho jsou online UPS mnohem dražší ve srovnání s offline UPS. Používají se v komerčních aplikacích a na místech, kde je nepřerušované napájení rozhodující, jako jsou datová centra a nemocniční jednotky intenzivní péče. Přestože byly použity pro aplikace, které využívaly více než 10 kW, s dramatickým pokrokem technologie a snížením nákladů jsou nyní online UPS dostupné pro zařízení s výkonem nižším než 500 W. Přestože jsou zde dodatečné náklady, online UPS poskytují izolaci zátěže od síťového napájení. Jakékoli zkreslení napětí v síti se tedy nešíří na výstup a napájecí napětí do zátěže bude vždy čisté.
Jaký je rozdíl mezi online a offline UPS?
Online vs offline UPS |
|
| Online UPS nepřipojuje hlavní napájení k zátěži při normálním provozu nebo výpadcích. Baterie je vždy zapnutá, v souladu se zátěží. | Baterie offline UPS není za normální situace v souladu se zátěží. Síť je připojena přímo k zátěži. |
| Převod z normální do záložní situace | |
| Vzhledem k tomu, že baterie je vždy připojena k zátěži, online UPS nevyžaduje žádnou dobu přenosu. Přepínač připojí střídač k zátěži za normálních podmínek. | Při přenosu dochází k milisekundovému zpoždění kvůli detekci a přepínání napájecího vedení obvodem výkonové elektroniky. |
| Cost | |
| Náklady na online UPS jsou vyšší, protože usměrňovač je navržen tak, aby zvládal vysoký výkon pro současné nabíjení a napájení zátěže. | Offline UPS jsou poměrně levnější díky jednodušší konstrukci. |
| Aplikace | |
| Citlivé a vysoce kritické zátěže, jako jsou lékařské přístroje, datová centra, jsou napájeny online UPS. Kvůli izolaci od sítě k zátěži nedojde k žádnému zkreslení na výstupu. | Offline UPS neposkytují izolaci. Proto při normálním provozu offline UPS dojde ke zkreslení napětí na vstupu odrážejícím se na výstupu. |
Shrnutí – Online vs. Offline UPS
UPS jsou určeny k tomu, aby poskytovaly energii zařízením bez přerušení při výpadku napájení nebo při silném poklesu napětí v síti. UPS se dělí na online a offline UPS, což jsou statické UPS provozované na polovodičových výkonových elektronických zařízeních. Online UPS jsou schopny poskytovat nepřetržité napájení bez jakéhokoli zpoždění přenosu, protože jejich baterie je vždy připojena k invertoru, přes který je zátěž napájena i při běžném provozu. Naproti tomu offline UPS při normálním provozu přímo připojují hlavní napájení k zátěži a nabíjejí baterii přes usměrňovač. Při výpadku proudu připojí přepínač přenosu střídač k zátěži, aby napájel střídavý proud z převedeného stejnosměrného proudu v baterii. Toto je hlavní rozdíl mezi online a offline UPS. Na rozdíl od offline UPS poskytují online UPS izolaci mezi napájením ze sítě a zátěží. Žádné zkreslení napětí se tedy nepřenáší do výstupního napětí online UPS. Na úkor zkreslení napětí jsou však náklady na offline UPS mnohem nižší než online UPS.
Stáhnout PDF verzi online vs offline UPS
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citací. Stáhněte si prosím PDF verzi zde Rozdíl mezi online a offline UPS.
