Nøkkelforskjell – Online vs offline UPS
UPS eller Uninterrupted Power Supply er en enhet som leverer strøm til kritiske belastninger som skal kjøre kontinuerlig uten avbrudd, selv under et strømbrudd. UPS-er har to typer: roterende/mekanisk type, som inkluderer motorer og generatorer som strømkilde, og statiske UPS-er, som leverer reservestrøm gjennom en batteribank og drives av elektriske enheter. Online og offline UPSer er kategorisert under statiske UPSer avhengig av deres funksjonalitet. Den viktigste forskjellen mellom online og offline UPS er at offline UPS-er slår på belastningen direkte fra strømnettet når hovedforsyningen er tilgjengelig, mens online UPS-er leverer strøm til lasten gjennom en likeretter-omformer-kombinasjon uten å koble belastningen direkte til strømnettet.
Hva er en frakoblet UPS?
Begrepet offline betyr at batteribanken ikke er koblet (off-line) med lasten i normal drift når nettstrøm er tilgjengelig. I denne situasjonen kobles nettstrøm direkte til utgangen til lasten via en statisk overføringsbryter som norm alt er PÅ. Når nettstrømmen er tilgjengelig, lades reservebatteribanken med DC gjennom en laderenhet som består av en likeretterkrets.
Ved et strømbrudd eller ved stor underspenning/overspenning, kobler den statiske bryteren hovedforsyningen fra belastningen og kobler batteriet til belastningen innen en ubetydelig tidsperiode. Denne overføringstiden fra strømnettet til batteri er vanligvis 10-25 ms og avhenger av halvledere eller kraftelektroniske kretser som oppdager strømtap og utfører vekslingen.
Siden strømnettet er direkte koblet til belastningen ved normal drift, vil enhver forvrengning som pigger, nedfall og støy i strømnettet åpenbart vises på utgangen til UPS-en. Imidlertid er det UPS-systemer som gjør en slags strømkondisjonering ved utgangen. Line interaktive UPS-er er en så spesiell type offline UPS-er som håndterer små overspenninger eller underspenninger som oppstår i strømnettet. De bruker en multitap-autotransformator eller buck-boost-transformator for å konvertere inngangsnettspenningen til riktig utgangsspenning.
Figur 01: Line Interactive UPS
Siden det er en uunngåelig byttetid i offline UPS-er, er det en åpenbar strømbrudd til de tilkoblede lastene. Derfor brukes denne typen UPS-er med belastninger som stasjonære datamaskiner, skrivere, nødlyskretser, etc.som er i stand til å håndtere en så liten blackout. Offline UPS er de billigste blant alle UPS-er siden de har den enkleste designen.
Hva er en online UPS?
Online UPS-er brukes til å gi uavbrutt strøm. I motsetning til offline UPS-er, kobler ikke online UPS strømnettet til utgangen. I stedet leverer den vekselstrøm til lasten gjennom likeretter-inverter-kombinasjonen, samtidig som den lader batteriet. Ved avbrudd slutter likeretteren å fungere og batteribanken som allerede er koblet til omformeren gir strøm til lasten. Som et resultat vil det ikke være noen overføringstid i online UPS-er. Disse kalles også dobbeltkonverterende UPS-er, siden inngangen AC konverteres til DC av likeretteren, og deretter tilbake til AC av omformeren.
Figur 02: Et forenklet diagram av en online UPS
I motsetning til i offline UPS, er den statiske overføringsbryteren i online UPS-er norm alt AV. Den brukes bare når det er en overbelastningstilstand eller når en høy startstrøm trekkes av en tilkoblet motor. I en slik situasjon vil den elektroniske kraftkretsen knyttet til den statiske bryteren oppdage den høye strømmen og overføre forsyningen fra omformeren til nettstrøm. Dette forhindrer mulig skade på UPS sin interne maskinvare på grunn av høye strømmer.
I nettbaserte UPS-er må likeretteren levere strøm til belastningen så vel som til batteribanken for lading. Derfor bør likeretteren håndtere en høyere belastning og online UPS-er kommer vanligvis med store kjøleribber. Dessuten er online UPS-er mye dyrere sammenlignet med offline UPS-er. De brukes med kommersielle applikasjoner og steder der uavbrutt strømforsyning er avgjørende, for eksempel datasentre og intensivavdelinger på sykehus. Selv om de ble brukt til applikasjoner som brukte mer enn 10kW, med den dramatiske utviklingen av teknologi og kostnadsreduksjon, er online UPS-er nå tilgjengelig for enheter enda mindre enn 500W. Selv om det er en ekstra kostnad, gir online UPS-er isolasjon for lasten fra strømnettet. Enhver spenningsforvrengning i strømnettet forplanter seg dermed ikke til utgangen og forsyningsspenningen til lasten vil alltid være ren.
Hva er forskjellen mellom online og offline UPS?
Online vs Offline UPS |
|
| Online UPS kobler ikke nettstrøm til lasten ved normal drift eller strømbrudd. Batteribanken er alltid på, på linje med belastningen. | Batteribanken til offline UPS-er er ikke på linje med belastningen i en normal situasjon. Strømnettet kobles direkte til lasten. |
| Overføring fra normal til reservesituasjon | |
| Siden batteriet alltid er koblet til lasten, er det ingen overføringstid involvert i online UPS-er. Overføringsbryteren kobler omformeren til lasten i normal tilstand. | Det er et millisekund av en forsinkelse ved overføringen på grunn av kraftledningsdeteksjon og svitsjing av kraftelektronikkkretsen. |
| Kostnad | |
| Kostnadene for online UPS er høyere siden likeretteren er designet for å håndtere høy effekt for samtidig batterilading og belastningsforsyning. | UPS-er uten nett er relativt rimeligere på grunn av det enklere designet. |
| Applications | |
| Sensitive og svært kritiske belastninger som medisinske instrumenter, datasentre er drevet av online UPS-er. På grunn av isolasjon fra strømnettet til lasten vil det ikke være noen forvrengning ved utgangen. | Offline UPS-er gir ikke isolasjon. Derfor vil det være en spenningsforvrengning av inngangen som reflekteres ved utgangen ved normal drift av offline UPS. |
Sammendrag – Online vs offline UPS
UPS-er er ment å gi strøm til enheter uten avbrudd ved strømbrudd eller alvorlige spenningsfall i strømforsyningen. UPS-er er kategorisert i online og offline UPS-er, som er statiske UPS-er som drives på elektroniske enheter med halvlederkraft. Online UPS-er er i stand til å gi uavbrutt strøm uten noen overføringsforsinkelse siden deres batteri alltid er koblet til omformeren som lasten tilføres gjennom selv ved normal drift. Derimot kobler offline UPS-er nettforsyningen direkte til lasten ved normal drift og lader batteriet gjennom likeretteren. Ved strømbrudd kobler overføringsbryteren omformeren til lasten for å levere vekselstrøm fra konvertert likestrøm i batteriet. Dette er hovedforskjellen mellom online og offline UPS. I motsetning til offline UPS-er, gir online UPS-er isolasjon mellom nettstrøm og belastningen. Derfor sendes ikke spenningsforvrengning til utgangsspenningen av online UPS. Men på bekostning av spenningsforvrengning er kostnadene for offline UPS-er mye lavere enn online UPS-er.
Last ned PDF-versjon av Online vs Offline UPS
Du kan laste ned PDF-versjon av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitatnotater. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom online og offline UPS.
