Bộ nguồn UPS hoặc không bị gián đoạn là một thiết bị cung cấp năng lượng cho các tải trọng tới hạn, nên chạy liên tục mà không bị gián đoạn, ngay cả khi mất điện. UPS có hai loại: loại quay / cơ, bao gồm động cơ và máy phát điện làm nguồn điện và UPS tĩnh, cung cấp năng lượng dự phòng thông qua ngân hàng pin và hoạt động trên các thiết bị điện tử công suất. Các UPS trực tuyến và ngoại tuyến được phân loại theo các UPS tĩnh tùy thuộc vào chức năng của chúng. Sự khác biệt chính giữa UPS trực tuyến và ngoại tuyến là UPS ngoại tuyến tăng sức tải trực tiếp từ nguồn điện khi có nguồn cung cấp chính trong khi Các UPS trực tuyến cung cấp năng lượng cho tải thông qua tổ hợp bộ chỉnh lưu-biến tần mà không kết nối tải trực tiếp với nguồn điện.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. UPS ngoại tuyến là gì
3. UPS trực tuyến là gì
4. So sánh cạnh nhau - UPS trực tuyến và ngoại tuyến ở dạng bảng
5. Tóm tắt
Thuật ngữ ngoại tuyến có nghĩa là ngân hàng pin không được kết nối (ngoại tuyến) với tải trong hoạt động bình thường khi có nguồn điện lưới. Trong tình huống này, nguồn điện lưới được kết nối trực tiếp với đầu ra của tải thông qua một công tắc truyền tĩnh thường BẬT. Khi có nguồn điện lưới, ngân hàng pin dự phòng được sạc bởi DC thông qua bộ sạc bao gồm mạch chỉnh lưu.
Khi mất điện hoặc ở mức dưới điện áp / quá áp lớn, công tắc tĩnh ngắt kết nối nguồn chính khỏi tải và kết nối pin với tải trong khoảng thời gian không đáng kể. Thời gian truyền pin chính này thường là 10-25ms và phụ thuộc vào chất bán dẫn hoặc mạch điện tử công suất phát hiện tổn thất điện năng chính và thực hiện chuyển mạch.
Do nguồn điện lưới được kết nối trực tiếp với tải khi hoạt động bình thường, nên bất kỳ biến dạng nào như gai, độ trễ và tiếng ồn trong nguồn điện rõ ràng đều xuất hiện trên đầu ra của UPS. Tuy nhiên, có những hệ thống UPS thực hiện một số loại điều hòa năng lượng ở đầu ra. Các UPS tương tác trực tuyến là một loại UPS ngoại tuyến đặc biệt như vậy liên quan đến các điện áp quá nhỏ hoặc dưới điện áp xảy ra trong nguồn điện. Họ sử dụng một máy biến áp tự động đa chạm hoặc biến áp buck-boost để chuyển đổi điện áp nguồn đầu vào thành điện áp đầu ra chính xác.
Hình 01: UPS tương tác trực tuyến
Vì có một thời gian chuyển đổi không thể tránh khỏi trong các UPS ngoại tuyến, nên có sự cố mất điện rõ ràng đối với các tải được kết nối. Do đó, loại UPS này được sử dụng với các tải như máy tính để bàn, máy in, mạch chiếu sáng khẩn cấp, v.v. có khả năng xử lý sự cố mất điện nhỏ như vậy. UPS ngoại tuyến là rẻ nhất trong số tất cả các UPS vì chúng có thiết kế đơn giản nhất.
UPS trực tuyến được sử dụng để cung cấp năng lượng liên tục. Ngược lại với các UPS ngoại tuyến, UPS trực tuyến không kết nối nguồn điện chính với đầu ra. Thay vào đó, nó cung cấp AC cho tải thông qua tổ hợp chỉnh lưu-biến tần, đồng thời sạc pin. Khi có sự gián đoạn, bộ chỉnh lưu sẽ ngừng hoạt động và ngân hàng pin đã được kết nối với biến tần cung cấp năng lượng cho tải. Do đó, sẽ không có bất kỳ thời gian chuyển nào trong các UPS trực tuyến. Chúng cũng được gọi là UPS chuyển đổi kép, vì AC đầu vào được chuyển đổi thành DC bằng bộ chỉnh lưu, và sau đó trở lại AC bằng biến tần.
Hình 02: Sơ đồ đơn giản hóa của một UPS trực tuyến
Không giống như trong UPS ngoại tuyến, công tắc chuyển tĩnh trong các UPS trực tuyến thường TẮT. Nó chỉ được sử dụng khi có tình trạng quá tải hoặc khi dòng điện xâm nhập cao được vẽ bởi một động cơ được kết nối. Trong tình huống như vậy, mạch điện tử công suất được kết hợp với công tắc tĩnh phát hiện dòng điện cao và chuyển nguồn cung cấp từ biến tần sang nguồn điện lưới. Điều này ngăn ngừa thiệt hại có thể đối với phần cứng bên trong của UPS bởi dòng điện cao.
Trong các UPS trực tuyến, bộ chỉnh lưu phải cung cấp năng lượng cho tải cũng như cho ngân hàng pin để sạc. Do đó, bộ chỉnh lưu nên xử lý tải cao hơn và các UPS trực tuyến thường đi kèm với các bộ tản nhiệt lớn. Hơn nữa, các UPS trực tuyến đắt hơn nhiều so với các UPS ngoại tuyến. Chúng được sử dụng với các ứng dụng thương mại và những nơi mà nguồn cung cấp điện liên tục là rất quan trọng như trung tâm dữ liệu và các đơn vị chăm sóc đặc biệt của bệnh viện. Mặc dù chúng được sử dụng cho các ứng dụng sử dụng hơn 10kW, với sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ và giảm chi phí, các UPS trực tuyến hiện có sẵn cho các thiết bị thậm chí dưới 500W. Mặc dù có một khoản chi phí bổ sung, các UPS trực tuyến cung cấp sự cách ly cho tải từ nguồn cung cấp chính. Do đó, bất kỳ biến dạng điện áp nào trong nguồn điện không truyền đến đầu ra và điện áp cung cấp cho tải sẽ luôn sạch.
UPS trực tuyến và ngoại tuyến | |
UPS trực tuyến không kết nối nguồn điện với tải khi hoạt động bình thường hoặc mất điện. Ngân hàng pin luôn luôn bật, phù hợp với tải. | Ngân hàng pin của các UPS ngoại tuyến không phù hợp với tải ở tình huống bình thường. Nguồn điện được kết nối trực tiếp với tải. |
Chuyển từ tình huống bình thường sang sao lưu | |
Vì pin luôn được kết nối với tải, không có thời gian chuyển liên quan đến các UPS trực tuyến. Công tắc chuyển kết nối biến tần với tải ở điều kiện bình thường. | Có một phần nghìn giây chậm trễ khi chuyển do phát hiện và chuyển đổi dòng điện bằng mạch điện tử công suất. |
Giá cả | |
Chi phí của UPS trực tuyến cao hơn do bộ chỉnh lưu được thiết kế để xử lý công suất cao cho việc sạc và cung cấp tải đập đồng thời. | UPS ngoại tuyến tương đối rẻ hơn do thiết kế đơn giản hơn. |
Các ứng dụng | |
Tải trọng nhạy cảm và cực kỳ quan trọng như dụng cụ y tế, trung tâm dữ liệu được cung cấp bởi các UPS trực tuyến. Do cách ly với nguồn điện đến tải, sẽ không có bất kỳ biến dạng nào ở đầu ra. | UPS ngoại tuyến không cung cấp sự cô lập. Do đó, sẽ có sự biến dạng điện áp của đầu vào được phản ánh ở đầu ra khi hoạt động bình thường của UPS ngoại tuyến. |
UPS có nghĩa là cung cấp năng lượng cho các thiết bị mà không bị gián đoạn khi mất điện hoặc sụt điện áp nghiêm trọng trong nguồn cung cấp chính. Các UPS được phân loại thành các UPS trực tuyến và ngoại tuyến, là các UPS tĩnh được vận hành trên các thiết bị điện tử công suất bán dẫn. Các UPS trực tuyến có thể cung cấp nguồn điện liên tục mà không có bất kỳ độ trễ truyền nào vì pin của chúng luôn được kết nối với biến tần mà qua đó tải được cung cấp ngay cả khi hoạt động bình thường. Ngược lại, các UPS ngoại tuyến kết nối trực tiếp nguồn cung cấp chính với tải khi hoạt động bình thường và sạc pin qua bộ chỉnh lưu. Khi mất điện, công tắc chuyển đổi kết nối biến tần với tải để cung cấp nguồn AC từ nguồn DC được chuyển đổi trong pin. Đây là sự khác biệt chính giữa UPS trực tuyến và ngoại tuyến. Không giống như các UPS ngoại tuyến, các UPS trực tuyến cung cấp sự cách ly giữa nguồn điện chính và tải. Do đó, bất kỳ biến dạng điện áp nào không được chuyển đến điện áp đầu ra bởi UPS trực tuyến. Tuy nhiên, với chi phí biến dạng điện áp, chi phí của UPS ngoại tuyến thấp hơn nhiều so với UPS trực tuyến.
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa UPS trực tuyến và ngoại tuyến.
1. So sánh giữa cung cấp năng lượng liên tục trực tuyến và ngoại tuyến. Điện tử công suất từ A đến Z. N.p., ngày 1 tháng 1 năm 2015. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 13 tháng 6 năm 2017.
2. Humayun, Nave. Lịch sử UPS UPS. PK UPS. N.p., ngày 10 tháng 1 năm 2014. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 13 tháng 6 năm 2017.
1. Sơ đồ UPS tương tác trực tuyến Dòng SVG bằng cách Nhập tên người dùng tại đây - Công việc riêng (Muff) qua Wikimedia Commons
2. Trực tuyến Ups-online Người dùng trực tuyến: Tomia - Công việc riêng (CC BY 2.5) qua Wikimedia Commons (Được dán nhãn lại bằng tiếng Anh)