Nøgleforskel – Online vs offline UPS
UPS eller Uninterrupted Power Supply er en enhed, der leverer strøm til kritiske belastninger, som bør køre kontinuerligt uden afbrydelse, selv under en strømafbrydelse. UPS'er har to typer: roterende/mekanisk type, som inkluderer motorer og generatorer som strømkilde, og statiske UPS'er, som leverer backup strøm gennem en batteribank og drives på elektriske enheder. Online og offline UPS'er er kategoriseret under statiske UPS'er afhængigt af deres funktionalitet. Den vigtigste forskel mellem online og offline UPS er, at offline UPS'er tænder belastningen direkte fra lysnettet, når hovedforsyningen er tilgængelig, mens online UPS'er leverer strøm til belastningen gennem en ensretter-inverter-kombination uden at forbinde belastningen direkte til lysnettet.
Hvad er en offline UPS?
Udtrykket offline betyder, at batteribanken ikke er forbundet (off-line) med belastningen i normal drift, når der er strøm til rådighed. I denne situation er netspændingen direkte forbundet til belastningens udgang via en statisk overføringskontakt, som norm alt er ON. Når strømforsyningen er tilgængelig, oplades backup-batteribanken af DC gennem en opladerenhed, der består af et ensretterkredsløb.
Ved en strømafbrydelse eller ved en stor underspænding/overspænding afbryder den statiske kontakt strømforsyningen fra belastningen og forbinder batteriet med belastningen inden for en ubetydelig tidsperiode. Denne strøm-til-batteri-overførselstid er typisk 10-25ms og afhænger af halvledere eller strømelektroniske kredsløb, der registrerer strømtabet og udfører omskiftningen.
Da lysnettet er direkte forbundet til belastningen ved normal drift, forekommer enhver forvrængning, såsom spidser, støj og støj i lysnettet, naturligvis på udgangen af UPS'en. Der er dog UPS-systemer, der udfører en form for strømkonditionering ved udgangen. Line interaktive UPS'er er sådan en speciel type offline UPS'er, der håndterer små overspændinger eller underspændinger, der opstår i lysnettet. De anvender en multi-tap autotransformer eller buck-boost transformer til at konvertere indgangsspændingen til den korrekte udgangsspænding.
Figur 01: Line Interactive UPS
Da der er en uundgåelig koblingstid i offline UPS'er, er der en åbenlys strømafbrydelse til de tilsluttede belastninger. Derfor bruges denne type UPS'er med belastninger såsom stationære computere, printere, nødbelysningskredsløb osv.der er i stand til at klare sådan en lille blackout. Offline UPS er de billigste blandt alle UPS'er, da de har det enkleste design.
Hvad er en online UPS?
Online UPS'er bruges til at levere uafbrydelig strøm. I modsætning til offline UPS'er, tilslutter online UPS ikke strømforsyningen til udgangen. I stedet leverer den AC til belastningen gennem ensretter-inverter-kombinationen og oplader samtidig batteriet. Når der er en afbrydelse, holder ensretteren op med at fungere, og batteribanken, som allerede er tilsluttet inverteren, leverer strøm til belastningen. Som følge heraf ville der ikke være nogen overførselstid i online UPS'er. Disse kaldes også dobbeltkonverterede UPS'er, da input AC konverteres til DC af ensretteren og derefter tilbage til AC af inverteren.
Figur 02: Et forenklet diagram over en online UPS
I modsætning til offline UPS er den statiske overførselskontakt i online UPS'er norm alt OFF. Den bruges kun, når der er en overbelastningstilstand, eller når en høj startstrøm trækkes af en tilsluttet motor. I en sådan situation detekterer det strømelektroniske kredsløb, der er forbundet med den statiske kontakt, den høje strøm og overfører forsyningen fra inverteren til lysnettet. Dette forhindrer en mulig beskadigelse af UPS's interne hardware på grund af de høje strømme.
I online UPS'er skal ensretteren levere strøm til belastningen såvel som til batteribanken til opladning. Derfor bør ensretteren klare en højere belastning, og online UPS'er kommer norm alt med store køleplader. Desuden er online UPS'er meget dyrere sammenlignet med offline UPS'er. De bruges med kommercielle applikationer og steder, hvor uafbrudt strømforsyning er afgørende, såsom datacentre og intensivafdelinger på hospitaler. Selvom de blev brugt til applikationer, der brugte mere end 10 kW, med den dramatiske udvikling af teknologi og reduktion af omkostninger, er online UPS'er nu tilgængelige for enheder endnu mindre end 500W. Selvom der er en ekstra udgift, giver online UPS'er isolering af belastningen fra lysnettet. Enhver spændingsforvrængning i lysnettet forplanter sig således ikke til udgangen, og forsyningsspændingen til belastningen vil altid være ren.
Hvad er forskellen mellem online og offline UPS?
Online vs Offline UPS |
|
| Online UPS tilslutter ikke netstrøm til belastningen ved normal drift eller udfald. Batteribanken er altid tændt, på linje med belastningen. | Batteribanken i offline UPS'er er ikke på linje med belastningen i en normal situation. Strømforsyningen er tilsluttet direkte til belastningen. |
| Overførsel fra normal til backup-situationer | |
| Da batteriet altid er forbundet til belastningen, er der ingen overførselstid involveret i online UPS'er. Overførselskontakten forbinder inverteren til belastningen i normal tilstand. | Der er et millisekunds forsinkelse ved overførslen på grund af strømledningsdetektion og omskiftning af strømelektronikkredsløbet. |
| Pris | |
| Omkostningerne ved online UPS er højere, da ensretteren er designet til at håndtere høj effekt til samtidig opladning og belastningsforsyning. | Offline UPS'er er forholdsvis billigere på grund af det enklere design. |
| Applications | |
| Følsomme og yderst kritiske belastninger såsom medicinske instrumenter, datacentre er drevet af online UPS'er. På grund af isolation fra lysnettet til belastningen vil der ikke være nogen forvrængning ved udgangen. | Offline UPS'er giver ikke isolation. Derfor vil der være en spændingsforvrængning af input reflekteret ved udgangen ved normal drift af offline UPS. |
Oversigt – Online vs offline UPS
UPS'er er beregnet til at levere strøm til enheder uden afbrydelse ved strømafbrydelse eller alvorlige spændingsfald i netforsyningen. UPS'er er kategoriseret i online og offline UPS'er, som er statiske UPS'er, der drives på halvlederelektroniske enheder. Online UPS'er er i stand til at levere uafbrudt strøm uden nogen overførselsforsinkelse, da deres batteri altid er forbundet til inverteren, gennem hvilken belastningen forsynes, selv ved normal drift. I modsætning hertil forbinder offline UPS'er netforsyningen direkte til belastningen ved normal drift og oplader batteriet gennem ensretteren. Ved strømafbrydelse forbinder overføringskontakten inverteren til belastningen for at levere vekselstrøm fra konverteret jævnstrøm i batteriet. Dette er den største forskel mellem online og offline UPS. I modsætning til offline UPS'er giver online UPS'er isolation mellem netspændingen og belastningen. Derfor overføres enhver spændingsforvrængning ikke til udgangsspændingen af online UPS. Men på bekostning af spændingsforvrængning er omkostningerne ved offline UPS'er meget lavere end online UPS'er.
Download PDF-version af online vs offline UPS
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnoter. Download venligst PDF-versionen her. Forskellen mellem online og offline UPS.
