Záložní zdroj napájení (UPS - Uninterruptible Power Supply – „nepřerušitelný zdroj energie“) je zařízení, jehož hlavním úkolem je zajišťovat stabilní a kvalitní přívod el. energie i v případech náhlých výpadků, přepětí či podpětí v rozvodné síti. Zapojuje se obvykle mezi primární zdroj elektřiny a vstup napájení chráněného zařízení. Mezi nejčastěji chráněné systémy patří telekomunikační zařízení, počítačové systémy, systémy, zajišťující chod letišť, nemocniční přístroje a další.

Pro záložní zdroj napájení se vžil i slangový český název úpéeska. UPS funguje na principu akumulátoru. Pokud není dodávka elektřiny z primárního zdroje přerušena, je baterie udržována v nabitém stavu. Zároveň slouží jako ochrana proti dalším problémům rozvodné sítě. V okamžiku přerušení dodávky elektřiny zajišťuje UPS napájení chráněného zařízení až do obnovení napětí, případně do svého vybití. Doba, po kterou UPS udrží zařízení v chodu, je dána aktuální kapacitou akumulátorů a velikostí zatížení (odběrem) a pohybuje se od několika minut do několika hodin.

Pokud dojde k přepětí nad rámec povolené tolerance, zdroj u nechráněného PC to nemusí vydržet a dojde k jeho "proražení". PC se vypne a v lepším případě to spraví výměna zdroje. U podpětí je situace horší - poklesne-li napětí v síti pod povolenou toleranci, nechráněný zdroj není schopen dodávat do PC sestavy požadovaný příkon, následkem čehož může docházet k chybování jednotlivých komponent, ke špatnému chlazení klíčových součástí a jejich možnému spálení. Škoda může být někdy fatální - spálený procesor, základní deska, grafická karta, zničený harddisk ... V obou případech se nechráněné PC vypne nebo zrestartuje, čímž dojde minimálně ke ztrátě všech neuložených dat. Záložní zdroj napájení umožňuje v takovýchto případech uložit rozdělanou práci a PC korektně vypnout.

Podle funkce rozlišujeme tři typy UPS:

Off-line

Jde o nejjednodušší princip, který se využívá pro nejmenší výkony. Napětí prochází ze vstupu přímo na výstup a pouze při přerušení napájení (či při nějakém problému, jako je velké podpětí nebo přepětí) se přepne výstup na napájení z akumulátoru. Tento typ UPS není schopen úpravy podpětí nebo přepětí. Prodleva při přepnutí je okolo 25 ms.

Line-interactive

Jedná se o zdokonalený Off-line. Dokáže skokově stabilizovat výstupní napětí, aby se co nejvíce blížilo předepsanému napětí, aniž by přecházel na akumulátorové napájení. Posílení nižšího napětí se říká boost, potlačení vyššího napětí buck nebo trim. Při větší nestabilitě v rozvodné síti nebo při úplném výpadku vstupního napětí dochází k přepnutí výstupu napětí na napájení z akumulátoru. Prodleva při přepnutí se udává 4 - 10 ms. Toto je často používaný typ UPS pro výkony okolo 1000 VA.

Online s dvojitou konverzí

Nejpokročilejší a také nejdražší typ UPS. Napětí nejdříve projde filtry, poté se usměrní a následně mění na střídavé výstupní napětí 230 V (případně 3 x 400 V). Na vstupu je připojen pomocný obvod nabíječe akumulátorů. Na stejnosměrný vysokonapěťový meziobvod je připojen kromě vstupního usměrňovače (který dodává energii v případě normálního provozu) také výstup DC/DC měniče z akumulátorů, který vytváří požadované provozní napětí z nízkého napětí akumulátorů v případě výpadku vstupního napájení. Protože výstupní inverter (střídač) je napájen z tohoto vysokého napětí po celou dobu provozu (jak v případě normálního provozu, tak při výpadku), nevzniká při jakémkoliv zkreslení či výpadku vstupního napětí žádná prodleva při přepnutí na bateriový provoz, jak je tomu u ostatních typů UPS.

Mezi další výhody online UPS patří možnost pracovat i bez energie na vstupu, pouze s využitím akumulátorů. Kvůli dvojité konverzi celého přenášeného výkonu jsou tyto UPS dražší, mají menší účinnost (ze které vyplývá nutnost aktivního chlazení ventilátory), ale jsou vhodné pro všechny typy zátěží, pro prostředí s výrazně nestabilní sítí a tam, kde by i krátká prodleva při přepnutí na záložní napájení mohla být fatální. Online UPS obsahují také bypass, který slouží pro přímé propojení vstupu a výstupu v případě nějakého problému. Bypass se například sepne při přetížení, přehřátí nebo jiné chybě elektroniky UPS, nebo je možné ho sepnout manuálně.

Roman Hošek

Jiráskova 422
262 23 JINCE
+420 608 607 081 roman.hosek@hobbyland.cz
Vytvořeno službou Webnode